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、石腦油等烴類資源伴生,采用此類方法生產(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)類蒸汽轉(zhuǎn)化即可制成氫,且生產(chǎn)純度高,生產(chǎn)效率高。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。云南甲醇天然氣制氫設(shè)備
工業(yè)化制氫現(xiàn)狀1三種制氫方案對(duì)比(1)天然氣水蒸汽重整制氫(2)甲醇水蒸汽重整制氫(3)電解水制氫2大型制氫:天然氣水蒸汽重整制氫占主導(dǎo)地位特點(diǎn):(1)天然氣既是原料氣也是燃料氣,無(wú)需運(yùn)輸,氫能耗低,消耗低,氫氣成本。(2)自動(dòng)化程度高,安全性能高。(3)天然氣制氫投資較高,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),一般制氫規(guī)模在5000Nm3/h以上時(shí)選擇天然氣制氫工藝更經(jīng)濟(jì)3小型制氫、高純氫采用電解水方法(1)多年來(lái),水電解制氫技術(shù)自開(kāi)發(fā)以來(lái)一直進(jìn)展不大,其主要原因是需要耗用大量的電能,電價(jià)的昂貴,用水電解制氫都不經(jīng)濟(jì)。(2)電解水制氫,規(guī)模一般小于200Nm3/h,是較成熟的制氫方法,由于它的電耗較高,達(dá)到5~8kwh/Nm3H2,其單位氫氣成本較高4甲醇水蒸汽重整制氫是中小型制氫的(1)甲醇蒸汽重整制氫與大規(guī)模的天然氣制氫或水電解制氫相比,投資省,能耗低。由于反應(yīng)溫度低(230℃~280℃),工藝條件緩和,燃料消耗也低。與同等規(guī)模的天然氣制氫裝置相比,甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫的能耗約是前者的50%。(2)甲醇蒸汽重整制氫所用的原料甲醇易得,運(yùn)輸,儲(chǔ)存方便。而且由于所用的原料甲醇純度高,不需要再進(jìn)行凈化處理,反應(yīng)條件溫和,流程簡(jiǎn)單,故易于操作哪些天然氣制氫設(shè)備設(shè)備天然氣制氫設(shè)備的生產(chǎn)和使用可以促進(jìn)能源和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
天然氣作為一種潔凈的工業(yè)能源,在我國(guó)的能源發(fā)展中具有重要的作用和地位,它不僅可以當(dāng)做燃料使用,同時(shí)還是一些化工廠產(chǎn)品的基本原料。其中,將天然氣用作制氫時(shí),整個(gè)工藝的成本較低,能夠應(yīng)用于氫氣的生產(chǎn)當(dāng)中。 隨著能源消耗地加劇,尋找新的能源已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)重要任務(wù)。氫作為現(xiàn)今有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N能源,幾乎不產(chǎn)生污染,轉(zhuǎn)化效率高。利用天然氣制取氫氣,可以在一定程度上緩解我國(guó)能源危機(jī),進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)能源利用結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。本文將重點(diǎn)就天然氣制氫的原理、天然氣制氫工藝和技術(shù)、天然氣制氫技術(shù)的分類天然氣制氫的成本核算等幾個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的研究和探討。
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。近年來(lái),隨著氫能源的發(fā)展,天然氣制氫設(shè)備逐漸成為了研究的熱點(diǎn),其具有的高效、低成本等優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注。
天然氣制氫工藝的改進(jìn)通過(guò)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(guò)對(duì)原料的消耗,這種技術(shù)通過(guò)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(guò)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。制氫設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物,需要進(jìn)行分離和處理,以避免對(duì)環(huán)境造成污染。變壓吸附天然氣制氫設(shè)備排名
天然氣制氫設(shè)備的使用還可以減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴,降低對(duì)環(huán)境的污染,具有良好的環(huán)保效益。云南甲醇天然氣制氫設(shè)備
天然氫是一種自然生成的、可持續(xù)的氫源自上世紀(jì)初以來(lái),進(jìn)行石油礦物開(kāi)采時(shí)常發(fā)現(xiàn)有天然生成的氫氣逸出,地質(zhì)勘探界稱之為“天然氫”(Naturalhydrogen)。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),天然氫分布于在自然界大氣圈、地殼、地幔、地下水等系統(tǒng)中。其中,分布在大陸殼、洋殼和火山熱液等地質(zhì)環(huán)境中、且可在地表檢測(cè)到較高濃度的氫源,也稱之為“地質(zhì)氫”,即地質(zhì)成因的氫。另外為與氫能中的“灰氫”、“藍(lán)氫”和“綠氫”區(qū)分開(kāi),也有報(bào)告及論文中使用“金氫”或“白氫”來(lái)描述天然氫。相對(duì)電解制氫,天然氫開(kāi)采擁有較低的成本下限。尤其對(duì)高濃度天然氫礦藏,其開(kāi)采成本可遠(yuǎn)低于其他制氫途徑。海外可再生能源制氫的成本約為20-35元/kg,天然氣制氫成本也在10元/kg以上,而高濃度天然氫的開(kāi)采成本可低至天然氣制氫的十分之一以下。云南甲醇天然氣制氫設(shè)備