天然氣制氫工藝的原理就是先對天然氣進行預處理,然后在轉化爐中將甲烷和水蒸氣轉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,這一工藝技術的基礎是在天然氣蒸汽轉化技術的基礎上實現(xiàn)的。在變換塔中,在催化劑存在的條件下,控制反應溫度,轉化氣中的一氧化碳和水反應,生成氫氣和二氧化碳。天然氣中的烷烴在適當?shù)膲毫蜏囟认拢蜁l(fā)生一系列化學反應生成轉化氣,轉化氣再經過熱換、冷凝等過程,使氣體在自動化的控制下通過裝有多種吸附劑的PAS裝置后,一氧化碳、二氧化碳等雜質被吸附塔吸附,氫氣送往用氣單位,吸附了雜質的吸附劑,經解吸后,解析氣可送往變換爐作為燃料,吸附劑也完成再生。隨著環(huán)保意識的提高,越來越多的企業(yè)開始采用天然氣制氫設備,以減少對環(huán)境的影響。湖北甲醇天然氣制氫設備
介紹制氫站中可能存在氫氣泄漏的各個位置:電解槽:電解槽是制氫站的設備,通過電解水制取氫氣和氧氣。如果電解槽的密封不良或設備損壞,可能會導致氫氣泄漏。氣體冷卻器:在純化后的氫氣需要經過冷卻器降溫。如果冷卻器發(fā)生泄漏,可能會造成氫氣排放。為防止這種情況,應強化冷卻器的設計和操作,并定期進行維護和檢查。壓縮機:壓縮機也是制氫站中容易出現(xiàn)氫氣泄漏的設備。設備的振動或操作不當都可能導致泄漏。儲罐區(qū):儲罐區(qū)也是氫氣泄漏的易發(fā)區(qū)域。如果儲罐存在缺陷或維護不當,如儲罐密封墊片老化、破裂,或者儲罐內部腐蝕、磨損等,都可能導致氫氣泄漏。上海大型天然氣制氫設備天然氣制氫設備的生產和使用需要建立完善的監(jiān)管機制和管理體系,以確保生產和使用的合法性和規(guī)范性。
天然氣制氣的選擇理論分析口口氫作為一種二次化工產品,在醫(yī)藥、精細化工、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交通和發(fā)電領域將具有廣闊的市場前景,在未來能源結構中將占有越來越重要的位置。采用傳統(tǒng)制氮的方法,如輕經水蒸氣轉化制氫、水電解制氫、甲醇裂解制氫、煤汽化制氫、氨分解制氫等,技術相對成熟,但是,存在成本高、產出率低.人工效率低等一高兩低的問題。遼河油田在油氣生產過程中,有干氣、石腦油等烴類資源伴生,采用此類方法生產氫,可以實現(xiàn)資源的利用率,而且伴生天然氣的主要成分是甲燒,利用經類蒸汽轉化即可制成氫,且生產純度高,生產效率高。
天然氣制氫方法主要有熱裂解法、催化裂解法和重整法等。熱裂解法熱裂解法是將天然氣在高溫下分解為氫氣和碳,常用反應溫度在800度至1000度之間。熱裂解反應的主要反應為:CH4->H2+C這個反應式說明,一摩爾的甲烷經過熱裂解得到一摩爾的氫和一摩爾的碳。這種方法是簡單、易行的,但同時生成大量的碳,這種碳加工閑難,處理成本高,而且會加大環(huán)境污染,所以具有局限性。催化裂解法催化裂解法是在催化劑的作用下將天然氣在低溫下分解為氫氣和碳。由于反應溫度較低,能量損失小。催化劑通常是鉅、鉑、銘等貴金屬催化劑。重整法是利用天然氣進行催化重整反應,其原理是將天然氣與水蒸氣加熱至高溫,經過反應后得到大量的氫氣和一定量的CO2。重整反應通常采用鎳為催化劑。 天然氣制氫設備的另一個優(yōu)點是其低成本,相比其他氫氣生產方式,其生產成本較低,可以降低氫能源的價格。
目前,約有1/2的氫氣是通過天然氣蒸氣轉化法(SRM)制取的。整個工藝流程是由原料氣處理、蒸氣轉化、CO變換和氫氣提純4大單元組成。原料氣,原料氣處理-蒸轉化CO化氣提純原料氣處理主要是采用加氫催化脫除天然氣中的硫,普遍采用的方法是Co-Mo加氫轉化串ZnO脫硫技術:原料氣先在轉化爐對流段預熱到約350-400C,先采用Co-Mo催化劑加氫法在加氫反應器中將氣體原料中的有機硫轉化為無機硫H,S,再用ZnO吸附脫硫槽脫除H,S.此技術能將氣體中的總硫含量降到0.1mg/mm3以下。隨著技術的不斷進步,制氫設備的效率和產量不斷提高,成本也在逐漸降低。哪些天然氣制氫設備有哪些
制氫設備需要定期維護和保養(yǎng),以確保其正常運行和延長使用壽命。湖北甲醇天然氣制氫設備
天然氣水蒸氣重整在合成氨工業(yè)中應用十分,但在加氫站規(guī)模,天然氣水蒸氣重整和變壓吸附(PSA)分離凈化氫氣的整套裝置投資以及制氫成本都會大幅度增加。天然氣的自熱重整,部分氧化重整的共同特點是系統(tǒng)中需要有制純氫的設備,并且產品氣是CO、CO2和H2的混合氣,仍需經過變換反應和氫氣的分離過程。因此,現(xiàn)有的天然氣水蒸氣重整制氫和常規(guī)的深冷分離或變壓吸附分離凈化氫技術,不是很適于加氫站對小規(guī)模制氫裝置的需求,研究開發(fā)制氫新工藝,縮短流程,簡化操作單元,可以減少小規(guī)模現(xiàn)場制氫裝置投資和制氫成本。湖北甲醇天然氣制氫設備