天然氣制氫工藝的原理就是先對(duì)天然氣進(jìn)行預(yù)處理,然后在轉(zhuǎn)化爐中將甲烷和水蒸氣轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣等,余熱回收后,在變換塔中將一氧化碳變換成二氧化碳和氫氣的過程,這一工藝技術(shù)的基礎(chǔ)是在天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。在變換塔中,在催化劑存在的條件下,控制反應(yīng)溫度,轉(zhuǎn)化氣中的一氧化碳和水反應(yīng),生成氫氣和二氧化碳。天然氣中的烷烴在適當(dāng)?shù)膲毫蜏囟认?,就?huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)生成轉(zhuǎn)化氣,轉(zhuǎn)化氣再經(jīng)過熱換、冷凝等過程,使氣體在自動(dòng)化的控制下通過裝有多種吸附劑的PAS裝置后,一氧化碳、二氧化碳等雜質(zhì)被吸附塔吸附,氫氣送往用氣單位,吸附了雜質(zhì)的吸附劑,經(jīng)解吸后,解析氣可送往變換爐作為燃料,吸附劑也完成再生。制氫設(shè)備在生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制安全措施,防止發(fā)生泄漏等事故。黑龍江大型天然氣制氫設(shè)備
國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段尚無天然氫的勘探及開采項(xiàng)目披露,但在天然氫的資源分布數(shù)據(jù)及研究也已有一定的積累。依托于已覆蓋國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)的油氣和礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)活動(dòng),國(guó)內(nèi)已有較多的天然氫發(fā)現(xiàn)案例。如在在松遼盆地的個(gè)別鉆井中發(fā)現(xiàn)氫氣含量高達(dá)85.54%,在柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)2號(hào)井的巖屑罐頂氣中,檢測(cè)到了含量可達(dá)99%的氫氣。此外,在云南騰沖部分熱泉、山西沁水煤礦和煤井、渤海灣盆地、松遼盆地等多地我國(guó)均有低濃度天然氫發(fā)現(xiàn)案例。在這些地區(qū),中石化、中煤,以及地質(zhì)勘探機(jī)構(gòu)等油氣、礦產(chǎn)企業(yè)機(jī)構(gòu)或已掌握了較為可觀的天然氫分布資料。重慶推廣天然氣制氫設(shè)備天然氣制氫設(shè)備的應(yīng)用領(lǐng)域廣,可以用于氫能源的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)确矫?,可以用于工業(yè)生產(chǎn)中的氫氣需求。
盡管國(guó)際上已有較多天然氫發(fā)現(xiàn)案例,油氣礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)也掌握有著較多天然氫分布相關(guān)的資料,但目前仍未有真正商業(yè)化的天然氫開采項(xiàng)目落地。能景研究認(rèn)為,高濃度天然氫礦藏的勘探定位、法規(guī)配套、市場(chǎng)消納尋找是項(xiàng)目落地慢的三大要素。高濃度天然氫礦藏是項(xiàng)目降低開采難度、降低開采成本的關(guān)鍵。天然氫中往往伴有二氧化碳、甲烷、氮?dú)獾榷喾N雜質(zhì),且不同產(chǎn)地的成分相差較大,某些礦藏中還含有高濃度硫化物等對(duì)氫燃料電池有害的物質(zhì),提高了提純技術(shù)的要求,也提高了開采成本?,F(xiàn)階段,天然氫開采探索尚未完全起步,技術(shù)尚未完全成熟,因此相關(guān)開發(fā)商仍在以勘探高濃度氣源為重心。
通過對(duì)轉(zhuǎn)化爐、熱量回收系統(tǒng)等進(jìn)行改造可以實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約、降低對(duì)天然氣原料的消耗,這種技術(shù)通過對(duì)原料的消耗,這種技術(shù)通過對(duì)天然氣加氫脫硫和在轉(zhuǎn)化爐中放置適量的特殊催化劑進(jìn)行裂解重整,生成二氧化碳、氫氣和一氧化碳的轉(zhuǎn)化氣,之后再進(jìn)行熱量回收,經(jīng)一氧化碳變換降低轉(zhuǎn)化氣中一氧化碳的含量、再通過PSA變壓吸附提純就可以得到純凈的氫氣。天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當(dāng)條件下,將硅膠、活性炭、氧化鋁等組成吸附床,并用吸附床將變換氣中各雜質(zhì)組分在適當(dāng)?shù)膲毫l件下進(jìn)行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實(shí)現(xiàn)氫氣的提純。這一工藝的主要性能指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)如下:1)生產(chǎn)能力一般在500~100000m3/h,氫氣產(chǎn)品的純度可達(dá)到,產(chǎn)品的壓力在;2)處理原料的量在20~5000m3/h,氫氣純度一般在,氫氣的提取率在80%左右。 天然氣制氫設(shè)備的生產(chǎn)過程中,需要注意對(duì)催化劑的選擇和使用,對(duì)反應(yīng)條件的控制,以確保氫氣的產(chǎn)量和質(zhì)量。
天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化工藝包括原料氣處理單元、蒸汽轉(zhuǎn)化單元、CO變換單元和氫氣提純單元、原料氣處理單元原料氣處理單元是使天然氣進(jìn)一步純化,以脫除天然氣中的硫?yàn)橹饕康?,此外還有將原料氣壓縮等功能。脫硫一般采用加氫后用ZnO作為脫硫劑脫硫,其中加氫催化劑大都采用Co-Mo催化劑也可用N-Mo催化劑天然氣脫采用加氫串ZnO的脫硫工藝通常情況下.使用CO-Mo催化劑加氫設(shè)1臺(tái)設(shè)備,使用ZnO脫硫設(shè)2臺(tái)設(shè)備,更換脫硫劑時(shí)裝置不停車。大規(guī)模的制氫裝置由于原料氣的處理量較大.因此在壓縮原料氣時(shí),需選擇較大的離心式壓縮機(jī)。離心式壓縮機(jī)可選擇電驅(qū)動(dòng)、蒸汽透平驅(qū)動(dòng)和燃?xì)怛?qū)動(dòng)。制氫設(shè)備在燃料電池領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用前景,可以用于為汽車、飛機(jī)等提供清潔能源。上海新能源天然氣制氫設(shè)備
現(xiàn)代制氫設(shè)備通常采用高效催化劑,以降低反應(yīng)溫度和壓力,提高生產(chǎn)效率。黑龍江大型天然氣制氫設(shè)備
天然氣脫硫制氫技術(shù):遼河油田在原合成氨造氣工藝基礎(chǔ)上對(duì)轉(zhuǎn)化爐脫硫變換、熱量回收系統(tǒng)等進(jìn)行了大膽嘗試,采用創(chuàng)新裝置,比老工藝大為減少天然氣消耗也降低約1/3。技術(shù)特點(diǎn):天然氣加壓脫硫后與水蒸汽在裝填有催化劑的特殊轉(zhuǎn)化爐裂解重整,生成氫氣、二氧化碳和一氧化碳的轉(zhuǎn)化氣,回收部分熱量后,經(jīng)變換降低轉(zhuǎn)化氣中CO含量變換氣再通過變壓吸附(PSA)提純得到氫氣??诳谥饕阅苤笜?biāo)。在一定壓力下,利用活性碳、分子篩、氧化鋁多種吸附劑組成的復(fù)合吸附床,將甲醇裂解氣、合成氨馳放氣、煉油廠的催化裂化干氣、變換氣、水煤氣和半水天然氣制氫工藝流程-提高氣體分離質(zhì)量-佳優(yōu)氣能源煤氣等各種含氨氣源中雜質(zhì)組分在較低壓力下選擇吸附,難吸附的氫從吸附塔出口作為產(chǎn)品氣輸出,以達(dá)到提純氫氣目的。 黑龍江大型天然氣制氫設(shè)備