吉林大型天然气制氢设备

蒸汽转化和变换原理原料天然气和蒸汽在转化炉管中的高温催化剂上发生烃-蒸汽转化反应，主要反应如下CHa+H,O=CO+3Hz-Q(1)一氧化碳产氢CO+HO=CO+Hz+Q(2)前一反应需大量吸热，高温有利于反应进行:后一反应是微放热反应，高温不利于反应进行。因此在转化炉中反应是不完全的。在发生上述反应的同时还伴有一系列复杂的付反应。包括烃类的热裂解，催化裂解，水合，蒸汽裂解，脱氢，加氢，积碳，氧化等。在转化反应中，要使转换率高，残余甲烷少，氢纯度高，反应温度要高，但要考虑设备承受能力和能耗，所以炉温不宜太高。为缓和积碳，增加收率，要控制较大的水碳比。制氢设备需要精确控制温度和压力，以确保反应的顺利进行和氢气的纯度。吉林大型天然气制氢设备

截至目前已经运营了5年多的北非马里Bourakebougou氢井，氢气天然浓度约98%，开采成本约3.5元/kg。另据西班牙天然氢开采企业HeliosAragon披露，天然氢开采的盈亏平衡成本可能在3.5-5元/kg之间。天然氢的存在形式相对多样，气液固皆存。现有相关文献中，根据天然氢在地球内部的赋存状态初步将之分为游离态、包裹体、溶解氢三大类。游离态一般指气态，是目前国内外勘探到的主要天然氢来源，一般分布在浅层地表中，可以在地下岩石或地层孔隙裂隙中自由扩散运移，有时会逸出地面。包裹体指包裹或吸附在岩石内的氢，一般分布在压力较高的深层地质中，随着地质变动、矿物开采等而被发掘出来，如煤盆地、沉积岩或变质岩、岩盐矿床等。溶解氢，即溶解在水中的氢气，一般在氢矿藏周围的地下水中有较多存在。湖南新型天然气制氢设备天然气制氢设备的优点在于其成本低、稳定性高、操作简便，适用于各种规模的氢能源生产需求。

天然气的主要加工过程包括常减压蒸馏、催化裂化、催化重整和芳烃生产。同时，包括天然气开采、集输和净化。在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下，天然气中烷烃和水蒸气发生化学反应。转化气经过费锅换热、进入变换炉使CO变换成H2和CO2。再经过换热、冷凝、汽水分离，通过程序控制将气体依序通过装有三种特定吸附剂的吸附塔，由变压吸附(PSA)升压吸附N2、CO、CH4、CO2提取产品氢气。降压解析放出杂质并使吸附剂得到再生.反应式：CH4+H2O→CO+3H2-QCO+H2O→CO2+H2+Q。

天然气制氢工艺的原理就是先对天然气进行预处理，然后在转化炉中将甲烷和水蒸气转化为一氧化碳和氢气等，余热回收后，在变换塔中将一氧化碳变换成二氧化碳和氢气的过程，这一工艺技术的基础是在天然气蒸汽转化技术的基础上实现的。在变换塔中，在催化剂存在的条件下，控制反应温度，转化气中的一氧化碳和水反应，生成氢气和二氧化碳。天然气中的烷烃在适当的压力和温度下，就会发生一系列化学反应生成转化气，转化气再经过热换、冷凝等过程，使气体在自动化的控制下通过装有多种吸附剂的PAS装置后，一氧化碳、二氧化碳等杂质被吸附塔吸附，氢气送往用气单位，吸附了杂质的吸附剂，经解吸后，解析气可送往变换炉作为燃料，吸附剂也完成再生。制氢设备的投资成本较高，但是随着技术的不断进步和成本的降低，其应用前景越来越广阔。

  天然气制氢工艺的改进通过对转化炉、热量回收系统等进行改造可以实现成本节约、降低对天然气原料的消耗，这种技术通过对原料的消耗，这种技术通过对天然气加氢脱硫和在转化炉中放置适量的特殊催化剂进行裂解重整，生成二氧化碳、氢气和一氧化碳的转化气，之后再进行热量回收，经一氧化碳变换降低转化气中一氧化碳的含量、再通过PSA变压吸附提纯就可以得到纯净的氢气。天然气制氢装置中氢气提纯工艺主要是在适当条件下，将硅胶、活性炭、氧化铝等组成吸附床，并用吸附床将变换气中各杂质组分在适当的压力条件下进行吸附，不易被吸附的氢气就从吸附塔的出口输出，从而实现氢气的提***气制氢设备的重要技术是催化剂，通过催化剂的作用，可以将天然气中的甲烷转化为氢气和二氧化碳。湖南自热式天然气制氢设备

制氢设备在生产过程中会产生大量的副产物，需要进行分离和处理，以避免对环境造成污染。吉林大型天然气制氢设备

目前，约有1/2的氢气是通过天然气蒸气转化法(SRM)制取的。整个工艺流程是由原料气处理、蒸气转化、CO变换和氢气提纯4大单元组成。原料气，原料气处理-蒸转化CO化气提纯原料气处理主要是采用加氢催化脱除天然气中的硫，普遍采用的方法是Co-Mo加氢转化串ZnO脱硫技术:原料气先在转化炉对流段预热到约350-400C，先采用Co-Mo催化剂加氢法在加氢反应器中将气体原料中的有机硫转化为无机硫H,S，再用ZnO吸附脱硫槽脱除H,S.此技术能将气体中的总硫含量降到0.1mg/mm3以下。吉林大型天然气制氢设备