在制氫設(shè)備中,氫氣的純化可以通過物理或化學(xué)的方法來實現(xiàn),常見的氫氣純化技術(shù)有變壓吸附提純、膜分離提純、低溫分離提純、化學(xué)提純、金屬氫化法、氫化脫氫法等。需要注意的是,不同的制氫設(shè)備可能采用不同的純化方法,具體選擇取決于設(shè)備規(guī)模、原料氣成分、純化要求等因素。1,變壓吸附(PSA)是通過吸附劑在 下吸附氫氣中的雜質(zhì),然后在低壓下解吸的提純方法,適用于大規(guī)模制氫設(shè)備。2,膜分離作為一種常用的提純技術(shù),包括鈀膜擴散法和有機中空纖維膜擴散法,是利用特殊的膜材料,通過選擇性滲透的原理,將氫氣與其他氣體分離,適用于中小規(guī)模制氫設(shè)備。3,低溫分離提純則是基于氫與其他氣體沸點差異大的原理,由于氫氣在低溫下會產(chǎn)生冷凝液化現(xiàn)象,而其他雜質(zhì)氣體則仍保持氣態(tài),從而實現(xiàn)氫氣的純化。這種方法需要消耗大量的能量,因此成本較高。4,化學(xué)提純是指通過化學(xué)反應(yīng)將氫氣中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì),從而實現(xiàn)氫氣的純化。蘇州科瑞天然氣制氫設(shè)備擁有穩(wěn)定的制氫工藝。內(nèi)蒙古新型天然氣制氫設(shè)備
氫能是“多彩”的。根據(jù)不同制取方式,氫能可分為綠氫、灰氫、藍氫、紫氫、金氫等。其中,灰氫來自煤炭制氫、天然氣制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫氣,屬于直接制氫,成本較低,但需要消耗煤、天然氣等化石能源,會產(chǎn)生大量二氧化碳。目前,灰氫產(chǎn)量約占全球氫氣產(chǎn)量的九成以上。藍氫則是在灰氫基礎(chǔ)上,將制備過程中排放的二氧化碳副產(chǎn)品捕獲、利用和封存。紫氫是利用核能進行大規(guī)模電解水制氫。近年來,地質(zhì)學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了金氫,它由地下水與地下橄欖石(一種呈綠色的鎂鐵硅酸鹽)等礦物相互作用,使水被還原為氧氣和氫氣。在這一過程中,氧氣與礦物中的鐵結(jié)合,氫氣則逃逸到周圍的巖石中,并利用地下礦石的石化過程不斷再生氫氣。金氫因其地質(zhì)儲藏勘測和開采難度極大,目前尚未得到充分開發(fā)利用。 內(nèi)蒙古智能天然氣制氫設(shè)備活性氧化鋁類主要用于氣體的干燥。
天然氣既是原料氣也是燃料氣,無需運輸,氫能耗低,消耗低,氫氣成本。自動化程度高,安全性能高。天然氣制氫較高,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。天然氣制氫是一種通過利用化學(xué)反應(yīng)來將天然氣轉(zhuǎn)化為氫氣的技術(shù)。這種技術(shù)在工業(yè)和能源領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,在生產(chǎn)出高質(zhì)量的氫氣的同時,也能夠為環(huán)境保護事業(yè)作出貢獻。1、提取天然氣第一步就是從天然氣井中提取天然氣。長慶石化公司的天然氣儲備量很大,為了能夠利用這些儲備,公司從天然氣井中提取出來天然氣。據(jù)統(tǒng)計,公司每天從天然氣井中提取的天然氣量達到了120萬立方米,這些天然氣主要是由甲烷和少量的乙烷組成的。2、脫硫天然氣中含有一定的硫化氫氣體,這些氣體會影響到后續(xù)的制氫工藝同時也會對環(huán)境造成污染。3、脫碳這一步是將天然氣中的二氧化碳去除,也是為了減少二氧化碳對后續(xù)制氫過程的影響。4、制氫將經(jīng)過脫硫和脫碳的天然氣送入蒸汽重整反應(yīng)器中與蒸汽進行作用,反應(yīng)生成氫氣。在這一步中,天然氣中的甲烷與水化合反應(yīng),產(chǎn)生氫氣和氧化碳。
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(shè)備,并且產(chǎn)品氣是CO、CO2和H2的混合氣,仍需經(jīng)過變換反應(yīng)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(shù),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)?,F(xiàn)場制氫裝置制氫成本。天然氣制氫工藝的改進通過對轉(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(shù)通過對原料的消耗,這種技術(shù)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(dāng)條件下,將活性炭、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。 當(dāng)前,突破綠氫的關(guān)鍵技術(shù)并降低其成本是推動氫能需求增長的因素。
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(yīng)溫度在800度至1000度之間。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(yīng)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(yīng),其原理是將天然氣與水蒸氣加熱至高溫,經(jīng)過反應(yīng)后得到大量的氫氣和一定量的CO2。重整反應(yīng)通常采用鎳為催化劑。天然氣制氫工藝流程主要包括凈化系統(tǒng)與轉(zhuǎn)化系統(tǒng)和提純系統(tǒng)。凈化系統(tǒng)主要包括對原料氣的烯烴、含硫進行凈化,原因是轉(zhuǎn)化催化劑的敏感。轉(zhuǎn)化系統(tǒng)主要是以凈化氣、蒸汽在轉(zhuǎn)化催化劑的作用下,轉(zhuǎn)化成氫氣、CO/CO2,然后經(jīng)過以Fe3O4為催化劑使得CO轉(zhuǎn)化成C02和氫氣,經(jīng)過凈化系統(tǒng),得到純度較高的氫氣。天然氣制氫技術(shù)特點:(1)技術(shù)成熟,運行安全可靠。(2)操作簡單,自動化程度高。(3)運行成本低廉,回收期短。(4)低氮排放技術(shù),滿足環(huán)境保護要求。(5)優(yōu)化圓筒爐結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高。(6)PSA解吸氣全回?zé)?,降低燃料消耗,減少廢氣排放。(7)裝置設(shè)備高度集成化,實現(xiàn)撬塊化,占地小,工期短。根據(jù)天然氣參加反應(yīng)的不同,可以分為傳統(tǒng)水蒸氣重整制氫,部分氧化反應(yīng)制氫,自熱重整制氫三種制氫工藝。河南催化燃燒天然氣制氫設(shè)備
天然氣制氫設(shè)備可以為氫能源的發(fā)展提供更多的選擇和支持。內(nèi)蒙古新型天然氣制氫設(shè)備
甲醇的制備有三種技術(shù)路線。第一種是電解水路線(電制甲醇),第二種是生物甲烷路線(生物甲醇)。第三種是生物質(zhì)氣化路線(生物甲醇)。甲醇的應(yīng)用場景,有儲氫介質(zhì)、綠色化工、船燃等。全球范圍來看,約65%的甲醇由天然氣加工生產(chǎn)而得,煤制甲醇約占35%,甲醇的綠色替代有較大的市場空間。一是甲醇可以作為儲能儲氫介質(zhì)。二是甲醇可以作為綠色化工原料,甲醇制烯烴、甲醇燃料、甲醇制甲醛長期為甲醇為主要的三大下游需求場景,從全球范圍來看,甲醛是甲醇應(yīng)用占比比較大的用途,27%的甲醇用于甲醛的生產(chǎn)。三是甲醇可以作為新型船用燃料,綠色/低碳甲醇是中短期內(nèi)較為理想的替代LNG與傳統(tǒng)燃油的品類內(nèi)蒙古新型天然氣制氫設(shè)備