氫氣是合成氨、甲醇、煉油化工及其他相關(guān)行業(yè)的重要原料,隨著作為二次能源載體的氫能產(chǎn)業(yè)的逐漸成熟,氫能成為當(dāng)前有前景的清潔能源之一,尤其氫燃料電池汽車開始規(guī)?;l(fā)展,市場對氫氣的需求量將呈現(xiàn)快速增長趨勢。煤制氫低成本,但環(huán)境不友好。隨著天然氣產(chǎn)供儲銷產(chǎn)業(yè)鏈的完善、天然氣開采技術(shù)的進(jìn)步、儲量巨大的頁巖氣等非常規(guī)天然氣開發(fā)成本的不斷降低,天然氣制氫的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢越來越明顯,該技術(shù)成為主要的制氫路線,從而將加快推進(jìn)我國氫經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。天然氣制氫設(shè)備的生產(chǎn)和使用可以促進(jìn)能源和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。陜西加工天然氣制氫設(shè)備
隨著燃料電池技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,氫作為燃料電池的燃料,在未來能源結(jié)構(gòu)中的地位將日益重要,各發(fā)達(dá)***越來越重視對氫能的發(fā)展。近期氫能發(fā)展主要以化石燃料為原料實(shí)現(xiàn)廉價(jià)氫的生產(chǎn),而從建立燃料電池汽車加氫站和提供分散氫源方面考慮,則要求有先進(jìn)的小規(guī)模天然氣現(xiàn)場制氫與氣體純化技術(shù)。目前,約96%的氫是以煤、石油和天然氣等化石資源制取的,其中采用天然氣(主要成分是甲烷)制氫更為經(jīng)濟(jì)與合理?,F(xiàn)有的天然氣制氫技術(shù)主要包括天然氣的水蒸氣重整,自熱重整以及部分氧化重整等。新能源天然氣制氫設(shè)備生產(chǎn)廠家天然氣制氫設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于其成本低、穩(wěn)定性高、操作簡便,適用于各種規(guī)模的氫能源生產(chǎn)需求。
天然氣部分氧化制氫天然氣部分氧化制氫的反應(yīng)器采用的是高溫?zé)o機(jī)陶瓷透氧膜,與傳統(tǒng)的蒸汽重整制氫的方式相比較來說,天然氣部分氧化制氫工藝所消耗的能量更加少,因?yàn)樗捎玫氖且恍﹥r(jià)格低廉的耐火材料組成的反應(yīng)器。這種天然氣制氫工藝比一般的生產(chǎn)工藝在設(shè)備投資方面的成本降低了25%左右,生產(chǎn)的成本降低了40%左右,可以在一定程度上降低投資成本。天然氣高溫裂解制氫天然氣高溫裂解制氫主要在高溫條件下,天然氣催化分解成為碳和氫,但是在這一過程中并不產(chǎn)生任何二氧化碳,所以一般將其認(rèn)為是從化石燃料使用到可再生能源利用的過渡工藝。這種工藝目前還在研究當(dāng)中,但是可以預(yù)見的是這種天然氣制氫工藝具有良好的應(yīng)用前景。
高溫裂解制氫技術(shù)●天然氣高溫裂解制氫是天然氣經(jīng)高溫催化分解為氫和碳該過程由于不產(chǎn)生二氧化碳,被認(rèn)為是連接化石燃料和可再生能源之間的過渡工藝過程。
自熱重整制氫●這個(gè)工藝流程轉(zhuǎn)變了由外部供熱到內(nèi)部自己提供熱源,對能源利用比較合理,這個(gè)過程主要是在反應(yīng)產(chǎn)生的熱量能夠被其他反應(yīng)需要熱量所利用,實(shí)現(xiàn)自身供熱。這個(gè)技術(shù)的工作原理就是在反應(yīng)器中耦合了一些熱量,這些熱量主要是天然氣燃燒反應(yīng)所產(chǎn)生,同時(shí)還可以天然氣水蒸氣進(jìn)行反應(yīng),能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)的自供熱。 制氫設(shè)備的操作需要專業(yè)人員進(jìn)行,他們需要掌握相關(guān)知識和技能,以確保設(shè)備的正常運(yùn)行和生產(chǎn)安全。
天然氣制氫由天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制轉(zhuǎn)化氣和變壓吸附(PSA)提純氫氣(H2)兩部分組成,壓縮并脫硫后天然氣與水蒸汽混合后,在鎳催化劑的作用下于750~850℃將天然氣物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫氣(H2)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)的轉(zhuǎn)化氣,轉(zhuǎn)化氣可以通過變換將一氧化碳(CO)變換為氫氣(H2),成為變換氣,然后,轉(zhuǎn)化氣或者變換氣通過變壓吸附(PSA)過程,得到高純度的氫氣(H2)。反應(yīng)原理:天然氣的主要加工過程包括常減壓蒸餾、催化裂化、催化重整和芳烴生產(chǎn)。同時(shí),包括天然氣開采、集輸和凈化。在一定的壓力和一定的高溫及催化劑作用下,天然氣中烷烴和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其化學(xué)反應(yīng)式為:CH4+H2O→3H2+CO-QCO+H2O→H2+CO2+Q制氫設(shè)備需要精確控制溫度和壓力,以確保反應(yīng)的順利進(jìn)行和氫氣的純度。山西推廣天然氣制氫設(shè)備
制氫設(shè)備在生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件,如溫度、壓力、時(shí)間等,以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。陜西加工天然氣制氫設(shè)備
絕熱條件下,天然氣制氫這種天然氣制氫方式更適用于小規(guī)模的制取氫。天然氣絕熱轉(zhuǎn)化制氫將空氣作為氧氣來源,同時(shí)利用含氧分布器可以有效解決催化劑床層熱點(diǎn)問題和能量的分配,隨著床層熱點(diǎn)的降低,催化材料的反應(yīng)穩(wěn)定性也得到較大的提高。天然氣絕熱轉(zhuǎn)化制氫工藝流程簡單、操作方便,當(dāng)制氫規(guī)模較小的時(shí)候可以降氫成本和相應(yīng)的制氫設(shè)備的投資。天然氣自熱重整制氫天然氣自熱重整制氫的原理就是在反應(yīng)器中進(jìn)行放熱的天然氣燃燒反應(yīng)和強(qiáng)吸熱的天然氣水蒸汽重整反應(yīng)的耦合,這樣一來,反應(yīng)器本身就要可以實(shí)現(xiàn)供熱,無需外界供熱,這在一定程度上降低了工藝成本。與傳統(tǒng)的重整工藝的外界供熱相比,它變成了自供熱,實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)熱量的科學(xué)利用。陜西加工天然氣制氫設(shè)備