節(jié)能天然氣制氫設(shè)備排名

天然氣部分氧化制氫。天然氣催化部分氧化制合成氣，相比傳統(tǒng)的蒸汽重整方法比，該過(guò)程能耗低，采用極其廉價(jià)的耐火材料堆砌反應(yīng)器但天然氣催化部分氧化制氫因大量純氧而增加了昂貴的空分裝置投資和制氧成本。采用高溫?zé)o機(jī)陶瓷透氧膜作為天然氣催化部分氧化的反應(yīng)器，將廉價(jià)制氧與天然氣催化部分氧化制氨結(jié)合同時(shí)進(jìn)行。初步技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估結(jié)果表明同常規(guī)生產(chǎn)過(guò)程相比其裝置投資將降低約25——30%生產(chǎn)成本將降低30-50%。天然氣制氫設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)之一是其高效性，可以在較短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出大量的氫氣，滿(mǎn)足不同領(lǐng)域的需求。節(jié)能天然氣制氫設(shè)備排名

天然氣水蒸氣重整在合成氨工業(yè)中應(yīng)用十分，但在加氫站規(guī)模，天然氣水蒸氣重整和變壓吸附（PSA）分離凈化氫氣的整套裝置投資以及制氫成本都會(huì)大幅度增加。天然氣的自熱重整，部分氧化重整的共同特點(diǎn)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(guò)變換反應(yīng)和氫氣的分離過(guò)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(duì)小規(guī)模制氫裝置的需求，研究開(kāi)發(fā)制氫新工藝，縮短流程，簡(jiǎn)化操作單元，可以減少小規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)制氫裝置投資和制氫成本。節(jié)能天然氣制氫設(shè)備排名天然氣制氫設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢水等污染物較少，符合環(huán)保要求，為綠色能源的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

天然氣制氫是把天然氣通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氣的過(guò)程。大型天然氣制氫反應(yīng)器較為成熟，但適用于燃料電池的小微型天然氣制氫反應(yīng)器需將原料氣預(yù)熱、脫鹽水加熱及工藝蒸汽生產(chǎn)、空氣預(yù)熱、燃料及燃燒器、催化重整轉(zhuǎn)化、煙氣與工藝氣換熱等多個(gè)系統(tǒng)高度集成，設(shè)計(jì)和加工制造難度較大。每一個(gè)或幾個(gè)固體氧化物燃料電池（SOFC）電堆發(fā)電，就需要至少匹配1臺(tái)小微型天然氣制氫反應(yīng)器。小微型天然氣制氫反應(yīng)器還可經(jīng)進(jìn)一步處理，匹配質(zhì)子交換膜燃料電池（PEFC）熱電聯(lián)供系統(tǒng)，適用于電廠冷卻用氫及實(shí)驗(yàn)室用氫等小規(guī)模工業(yè)用氫場(chǎng)景，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。

天然氣制氫的工藝流程由原料氣處理、蒸汽轉(zhuǎn)化、CO變換和氫氣提純四大單元組成。原料氣處理單元主要是天然氣的脫硫，采用MnO和ZnO脫硫劑脫去H2S和SO2。。水蒸氣為氧化劑，在鎳催化劑的作用下將烴類(lèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，得到制取氫氣的轉(zhuǎn)化氣。轉(zhuǎn)化爐的型式、結(jié)構(gòu)各有特點(diǎn)，上、下集氣管的結(jié)構(gòu)和熱補(bǔ)償方式以及轉(zhuǎn)化管的固定方式也不同。雖然對(duì)流段換熱器設(shè)置不同，在蒸汽轉(zhuǎn)化單元都采用了高溫轉(zhuǎn)化和相對(duì)較低水碳比的工藝操作參數(shù)設(shè)置有利于轉(zhuǎn)化深度的提高，從而節(jié)約原料消耗。CO變換單元。轉(zhuǎn)化爐送來(lái)的原料氣，含一定量的CO，變換的作用是使CO在催化劑存在的條件下，與水蒸汽反應(yīng)而生成CO2和H2。按照變換溫度分，變換工藝可分為高溫變換（350～400℃）和中溫變換（低于300～350℃）。近年來(lái)，由于注重對(duì)資源的節(jié)約，在變換單元的工藝設(shè)置上，開(kāi)始采用CO高溫變換加低溫變換的兩段變換工藝設(shè)置，以近一步降低原料的消耗。制氫設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中需要嚴(yán)格控制原料的質(zhì)量和純度，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

    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(yīng)溫度在800度至1000度之間。熱裂解反應(yīng)的主要反應(yīng)為:CH4->H2+C這個(gè)反應(yīng)式說(shuō)明，一摩爾的甲烷經(jīng)過(guò)熱裂解得到一摩爾的氫和一摩爾的碳。這種方法是簡(jiǎn)單、易行的，但同時(shí)生成大量的碳，這種碳加工閑難，處理成本高，而且會(huì)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(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(jìn)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(guò)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。 天然氣制氫設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于其成本低、穩(wěn)定性高、操作簡(jiǎn)便，適用于各種規(guī)模的氫能源生產(chǎn)需求。節(jié)能天然氣制氫設(shè)備排名

隨著氫能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和技術(shù)的不斷創(chuàng)新，天然氣制氫設(shè)備將成為氫能源生產(chǎn)的重要組成部分。節(jié)能天然氣制氫設(shè)備排名

蒸汽轉(zhuǎn)化和變換原理原料天然氣和蒸汽在轉(zhuǎn)化爐管中的高溫催化劑上發(fā)生烴-蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，主要反應(yīng)如下CHa+H,O=CO+3Hz-Q(1)一氧化碳產(chǎn)氫CO+HO=CO+Hz+Q(2)前一反應(yīng)需大量吸熱，高溫有利于反應(yīng)進(jìn)行:后一反應(yīng)是微放熱反應(yīng)，高溫不利于反應(yīng)進(jìn)行。因此在轉(zhuǎn)化爐中反應(yīng)是不完全的。在發(fā)生上述反應(yīng)的同時(shí)還伴有一系列復(fù)雜的付反應(yīng)。包括烴類(lèi)的熱裂解，催化裂解，水合，蒸汽裂解，脫氫，加氫，積碳，氧化等。在轉(zhuǎn)化反應(yīng)中，要使轉(zhuǎn)換率高，殘余甲烷少，氫純度高，反應(yīng)溫度要高，但要考慮設(shè)備承受能力和能耗，所以爐溫不宜太高。為緩和積碳，增加收率，要控制較大的水碳比。節(jié)能天然氣制氫設(shè)備排名