天然氣脫硫:本裝置采用干法脫硫來處理該原料氣中的硫份。為了脫除有機硫,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: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方向逐層進行,硫被脫除至0.1ppm以下,以滿足蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑對硫的要求。天然氣制氫設備的發(fā)展還需要進一步的技術創(chuàng)新和市場推廣,以提高其生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。江西推廣天然氣制氫設備
天然氣制氫的副產(chǎn)品有從氯堿工業(yè)副產(chǎn)氣、煤化工焦爐煤氣、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源,同時利用含氧分布器可以有效解決催化劑床層熱點問題和能量的分配,隨著床層熱點的降低,催化材料的反應穩(wěn)定性也得到較大的提高。天然氣絕熱轉(zhuǎn)化制氫工藝流程簡單、操作方便,當制氫規(guī)模較小的時候可以減少氫成本和相應的制氫設備的投資。天然氣部分氧化制氫的反應器采用的是高溫無機陶瓷透氧膜,與傳統(tǒng)的蒸汽重整制氫的方式相比較來說,天然氣部分氧化制氫工藝所消耗的能量更加少,因為它采用的是一些價格低廉的耐火材料組成的反應器。這種天然氣制氫工藝比一般的生產(chǎn)工藝在設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。制造天然氣制氫設備費用天然氣制氫設備的生產(chǎn)和使用還需要加強國際合作和交流,推動氫能源的全球化發(fā)展。
氫能作為一種燃料被運用其實已經(jīng)不是一件新鮮事。之所以選擇氫能,重要的原因在于其燃燒熱值非常高,相當于同等質(zhì)量汽油的3倍,燃燒產(chǎn)物是水,清潔無污染,能夠滿足人類社會可持續(xù)發(fā)展的需要。雖然優(yōu)點很多,但不可否認,一些劣勢也影響了對它的直接運用。氫氣具有非常寬的燃燒界限,并且其點火能量非常低,需要0.02兆焦耳,遠小于汽油和天然氣的點火能量。介紹,以內(nèi)燃機系統(tǒng)進行氫能的利用,氫氣與空氣壓縮混合后在氣缸內(nèi)燃燒,然后將其蘊含的化學能轉(zhuǎn)化為機械能,從而實現(xiàn)動能的輸出。但這種方式能源轉(zhuǎn)換效率不高,而且由于氫氣的特質(zhì),還有易發(fā)生氫內(nèi)燃機早燃、回火以及爆燃等弊端,對氫能的安全利用帶來挑戰(zhàn)。
國內(nèi)現(xiàn)階段尚無天然氫的勘探及開采項目披露,但在天然氫的資源分布數(shù)據(jù)及研究也已有一定的積累。依托于已覆蓋國內(nèi)大部分地區(qū)的油氣和礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)活動,國內(nèi)已有較多的天然氫發(fā)現(xiàn)案例。如在在松遼盆地的個別鉆井中發(fā)現(xiàn)氫氣含量高達85.54%,在柴達木盆地三湖地區(qū)2號井的巖屑罐頂氣中,檢測到了含量可達99%的氫氣。此外,在云南騰沖部分熱泉、山西沁水煤礦和煤井、渤海灣盆地、松遼盆地等多地我國均有低濃度天然氫發(fā)現(xiàn)案例。在這些地區(qū),中石化、中煤,以及地質(zhì)勘探機構(gòu)等油氣、礦產(chǎn)企業(yè)機構(gòu)或已掌握了較為可觀的天然氫分布資料。天然氣制氫設備的生產(chǎn)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(chǎn)和使用的合法性和規(guī)范性。
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(jīng)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(jīng)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。 天然氣制氫設備的應用領域包括燃料電池、交通運輸?shù)榷鄠€領域,為實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和碳減排做出了重要貢獻。河南哪些天然氣制氫設備
天然氣制氫設備的生產(chǎn)和使用可以促進科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級,提高國家的科技實力和競爭力。江西推廣天然氣制氫設備
通過對轉(zhuǎn)化爐、熱量回收系統(tǒng)等進行改造可以實現(xiàn)成本節(jié)約、降低對天然氣原料的消耗,這種技術通過對原料的消耗,這種技術通過對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?shù)膲毫l件下進行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實現(xiàn)氫氣的提純。這一工藝的主要性能指標和技術指標如下:1)生產(chǎn)能力一般在500~100000m3/h,氫氣產(chǎn)品的純度可達到,產(chǎn)品的壓力在;2)處理原料的量在20~5000m3/h,氫氣純度一般在,氫氣的提取率在80%左右。 江西推廣天然氣制氫設備