山东小型天然气制氢设备

    天然气制氢是一种通过利用化学反应来将天然气转化为氢气的技术。这种技术在工业和能源领域得到广泛应用，在生产出高质量的氢气的同时，也能够为环境保护事业作出贡献。1、提取天然气第一步就是从天然气井中提取天然气。长庆石化公司的天然气储备量很大，为了能够利用这些储备，公司从天然气井中提取出来天然气。据统计，公司每天从天然气井中提取的天然气量达到了120万立方米，这些天然气主要是由甲烷和少量的乙烷组成的。2、脱硫天然气中含有一定的硫化氢气体，这些气体会影响到后续的制氢工艺同时也会对环境造成污染。3、脱碳这一步是将天然气中的二氧化碳去除，也是为了减少二氧化碳对后续制氢过程的影响。4、制氢将经过脱硫和脱碳的天然气送入蒸汽重整反应器中与蒸汽进行作用，反应生成氢气。在这一步中，天然气中的甲烷与水化合反应，产生氢气和氧化碳。 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。山东小型天然气制氢设备

蒸气转化是在催化剂存在及高温条件下，使甲烷与水蒸气反应，生成H,、CO等混和气，该反应是强吸热的，需要外界供热。蒸气转化工序的关键设备是主转化炉。原料在进人主转化炉之前需要在预转化炉中进行预转化。预转化可将天然气中的重碳氢化合物全部转化为甲烷和CO，从而可降低主转化炉结焦的可能性。同时可将原料气中残余的硫全部除去，使转化炉催化剂不会发生硫中毒，延长催化剂的使用寿命。CO变化是使来自蒸气转化单元的混和气体在装有催化剂的变换炉中进行水煤气反应，CO进一步与水蒸气反应，大部分CO转化为CO和H，。其工艺一般按照变换温度可分为高温变换和中温变换。变换后的气体经冷却后，分离工艺冷凝液后，气体送氢气提纯工艺。氢气提纯的方法包括冷凝-低温吸附法，低温吸收-吸附法，变压吸附法(PSA)，把膜扩散法等。目前氢气提纯普遍使用的方法是变压吸附法，PSA技术具有能耗低，产品纯度高，工艺流程简单等。吸附塔内的吸附剂吸附除氢气以外的其它杂质而使氢气得以净化，净化后的氢气纯度可达到99.9%-99.99%。自热式天然气制氢设备排名天然气制氢设备是一种高效、环保的氢能源生产方式，具有广泛的应用前景。

天然气与氢能融合主要存在3种途径：上游制备融合。根据原料来源和生产过程不同，可分为灰氢、蓝氢和绿氢。其中，灰氢主要为煤制氢，低成本；绿氢为新能源制氢，高成本；蓝氢为天然气制氢，成本介于灰氢与绿氢之间。截至2022年底，全国氢气产量为3781万吨，其中天然气制氢占比达18.1%。中游储运融合。氢气与天然气在储运环节具有较高的相似性，可利用管道、罐车、铁路及船舶等方式运输，其中管道掺氢是解决大规模、长距离氢能运输的良好过渡办法。由内蒙古西部天然气股份有限公司投资建设的国内首条掺氢高压输气管道工程已在内蒙古动工。终端利用融合。天然气与氢气在城市燃气、交通运输、电力供应、分布式供能等领域可实现协同发展。截至2022年底，全国投运加氢站274座。

关于天然氢地下形成机理目前有多种解释，其中大多符合可持续、可再生的特点。目前国内外对地质氢的系统研究尚处于起步阶段，现有研究观测到的天然氢形成和发现的地质环境多样，因此天然氢可能是多种成因机制下的产物。其中，大致可分为“深层释放”、地质化学生成、生物生成三大类成因解释。“深层释放”类理论认为地球的地核、地幔中存在极为丰富的氢，随着地质运动会逐渐释放到地表，即因为资源近似无限而近似可再生。地质化学生成、生物生成类理论认为岩石破裂产气、岩石与流体的氧化作用、水的裂解、有机生物与非生物分解等地下化学反应有可能产生氢气，也可以归进可再生一类。天然气制氢设备的生产和使用还需要加强国际合作和交流，推动氢能源的全球化发展。

天然气制氢的工艺流程由原料气处理、蒸汽转化、CO变换和氢气提纯四大单元组成。原料气处理单元主要是天然气的脱硫，采用MnO和ZnO脱硫剂脱去H2S和SO2。。水蒸气为氧化剂，在镍催化剂的作用下将烃类物质转化，得到制取氢气的转化气。转化炉的型式、结构各有特点，上、下集气管的结构和热补偿方式以及转化管的固定方式也不同。虽然对流段换热器设置不同，在蒸汽转化单元都采用了高温转化和相对较低水碳比的工艺操作参数设置有利于转化深度的提高，从而节约原料消耗。CO变换单元。转化炉送來的原料气，含一定量的CO，变换的作用是使CO在催化剂存在的条件下，与水蒸汽反应而生成CO2和H2。按照变换温度分，变换工艺可分为高温变换（350～400℃）和中温变换（低于300～350℃）。近年来，由于注重对资源的节约，在变换单元的工艺设置上，开始采用CO高温变换加低温变换的两段变换工艺设置，以近一步降低原料的消耗。天然气制氢设备的生产和使用需要建立完善的监管机制和管理体系，以确保生产和使用的合法性和规范性。湖南变压吸附天然气制氢设备

制氢设备在燃料电池领域也具有广泛的应用前景，可以用于为汽车、飞机等提供清洁能源。山东小型天然气制氢设备

天然气制氢工艺流程主要包括净化系统与转化系统和提纯系统。净化系统主要包括对原料气的烯烃、含硫进行净化，原因是转化催化剂的敏感。转化系统主要是以净化气、蒸汽在转化催化剂的作用下，转化成氢气、CO/CO2，然后经过以Fe3O4为催化剂使得CO转化成C02和氢气，经过净化系统，得到纯度较高的氢气。

天然气制氢技术特点：     （1）技术成熟，运行安全可靠。     （2）操作简单，自动化程度高。     （3）运行成本低廉，回收期短。     （4）低氮排放技术，满足环境保护要求。     （5）优化圆筒炉结构，结构简单，可靠性高。     （6）PSA解吸气全回烧，降低燃料消耗，减少废气排放。     （7）装置设备高度集成化，实现撬块化，占地小，投，工期短。 山东小型天然气制氢设备