天然氣的制取氫流程主要包括四個(gè):原料氣預(yù)處理、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化、一氧化碳變換、氫氣提純。一。原料預(yù)處理步驟,這里的預(yù)處理主要指的就是原料氣的脫硫,實(shí)際工藝運(yùn)行當(dāng)中一般采用天然氣鈷鉬加氫串聯(lián)氧化鋅作為脫硫劑將天然氣中的有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫再進(jìn)行去除。這里處理的原料天然氣的流量較大,所以可采用壓力較高的天然氣氣源或者在選擇天然氣壓縮機(jī)的時(shí)候考慮較大的余量。二、進(jìn)行天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的步驟,在轉(zhuǎn)化爐中采用鎳系催化劑,將天然氣中的烷烴轉(zhuǎn)化成為主要成分是一氧化碳和氫氣的原料氣。三、一氧化碳變換,使其在催化劑存在的條件下和水蒸氣發(fā)生反應(yīng),從而生成氫氣和二氧化碳,得到主要成分是氫氣和二氧化碳的變換氣。隨著技術(shù)對(duì)策發(fā)展,近年來(lái)開(kāi)始采用一氧化碳高溫變換加低溫變換的兩段工藝設(shè)置,這樣可以近一步節(jié)省對(duì)資源的消耗,但對(duì)于轉(zhuǎn)化氣中一氧化碳含量不高的情況,可只采用中溫變換。四、提純氫氣,現(xiàn)在常用的一種氫氣提純系統(tǒng)就是PAS系統(tǒng),又叫變壓吸附凈化分離系統(tǒng),這種系統(tǒng)能耗低、流程簡(jiǎn)單、制取氫氣的純度較高,氫氣的純度可達(dá)99.99%。隨著環(huán)保意識(shí)的提高,越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始采用天然氣制氫設(shè)備,以減少對(duì)環(huán)境的影響。制造天然氣制氫設(shè)備排名
天然氣制氫的副產(chǎn)品有從氯堿工業(yè)副產(chǎn)氣、煤化工焦?fàn)t煤氣、合成氨產(chǎn)生的尾氣。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(lái)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(wèn)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(jiǎn)單、操作方便,當(dāng)制氫規(guī)模較小的時(shí)候可以減少氫成本和相應(yīng)的制氫設(shè)備的投資。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(lái)說(shuō),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。山西制造天然氣制氫設(shè)備制氫設(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。
天然氣脫硫:本裝置采用干法脫硫來(lái)處理該原料氣中的硫份。為了脫除有機(jī)硫,采用鐵錳系轉(zhuǎn)化吸收型脫硫催化劑,并在原料氣中加入約1-5%的氫,在約400C高溫下發(fā)生下述反應(yīng):RSH+Hz=HzS+RHHS+MnO=MnS+HO經(jīng)鐵錳系脫硫劑初步轉(zhuǎn)化吸收后,剩余的硫化氫,再在采用的氧化鋅催化劑作用下發(fā)生下述脫硫反應(yīng)而被吸收:HS+ZnO=ZnO+HOCHsSH+ZnS+CHs+H0氧化鋅吸硫速度極快,因而脫硫沿氣體流動(dòng)方向逐層進(jìn)行,硫被脫除至0.1ppm以下,以滿(mǎn)足蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑對(duì)硫的要求。
關(guān)于天然氫地下形成機(jī)理目前有多種解釋?zhuān)渲写蠖喾峡沙掷m(xù)、可再生的特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)地質(zhì)氫的系統(tǒng)研究尚處于起步階段,現(xiàn)有研究觀(guān)測(cè)到的天然氫形成和發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)環(huán)境多樣,因此天然氫可能是多種成因機(jī)制下的產(chǎn)物。其中,大致可分為“深層釋放”、地質(zhì)化學(xué)生成、生物生成三大類(lèi)成因解釋。“深層釋放”類(lèi)理論認(rèn)為地球的地核、地幔中存在極為豐富的氫,隨著地質(zhì)運(yùn)動(dòng)會(huì)逐漸釋放到地表,即因?yàn)橘Y源近似無(wú)限而近似可再生。地質(zhì)化學(xué)生成、生物生成類(lèi)理論認(rèn)為巖石破裂產(chǎn)氣、巖石與流體的氧化作用、水的裂解、有機(jī)生物與非生物分解等地下化學(xué)反應(yīng)有可能產(chǎn)生氫氣,也可以歸進(jìn)可再生一類(lèi)。隨著氫能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和技術(shù)的不斷創(chuàng)新,天然氣制氫設(shè)備將成為氫能源生產(chǎn)的重要組成部分。
天然氣制氣的選擇理論分析口口氫作為一種二次化工產(chǎn)品,在醫(yī)藥、精細(xì)化工、電子電氣等行業(yè)具有用途。特別是氫作為燃料電池的燃料在未來(lái)交通和發(fā)電領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的市場(chǎng)前景,在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中將占有越來(lái)越重要的位置。采用傳統(tǒng)制氮的方法,如輕經(jīng)水蒸氣轉(zhuǎn)化制氫、水電解制氫、甲醇裂解制氫、煤汽化制氫、氨分解制氫等,技術(shù)相對(duì)成熟,但是,存在成本高、產(chǎn)出率低.人工效率低等一高兩低的問(wèn)題。遼河油田在油氣生產(chǎn)過(guò)程中,有干氣、石腦油等烴類(lèi)資源伴生,采用此類(lèi)方法生產(chǎn)氫,可以實(shí)現(xiàn)資源的利用率,而且伴生天然氣的主要成分是甲燒,利用經(jīng)類(lèi)蒸汽轉(zhuǎn)化即可制成氫,且生產(chǎn)純度高,生產(chǎn)效率高。天然氣制氫設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)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。山西小型天然氣制氫設(shè)備
制氫設(shè)備的投資成本較高,但是隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低,其應(yīng)用前景越來(lái)越廣闊。制造天然氣制氫設(shè)備排名
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(guò)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(guò)熱換、冷凝等過(guò)程,使氣體在自動(dòng)化的控制下通過(guò)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。制造天然氣制氫設(shè)備排名