山西催化燃燒天然氣制氫設(shè)備

隨著燃料電池技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，氫作為燃料電池的燃料，在未來(lái)能源結(jié)構(gòu)中的地位將日益重要，各發(fā)達(dá)***越來(lái)越重視對(duì)氫能的發(fā)展。近期氫能發(fā)展主要以化石燃料為原料實(shí)現(xiàn)廉價(jià)氫的生產(chǎn)，而從建立燃料電池汽車(chē)加氫站和提供分散氫源方面考慮，則要求有先進(jìn)的小規(guī)模天然氣現(xiàn)場(chǎng)制氫與氣體純化技術(shù)。目前，約96%的氫是以煤、石油和天然氣等化石資源制取的，其中采用天然氣（主要成分是甲烷）制氫更為經(jīng)濟(jì)與合理?，F(xiàn)有的天然氣制氫技術(shù)主要包括天然氣的水蒸氣重整，自熱重整以及部分氧化重整等。制氫設(shè)備在燃料電池領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用前景，可以用于為汽車(chē)、飛機(jī)等提供清潔能源。山西催化燃燒天然氣制氫設(shè)備

天然氣部分氧化制氫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。天然氣高溫裂解制氫天然氣高溫裂解制氫主要在高溫條件下，天然氣催化分解成為碳和氫，但是在這一過(guò)程中并不產(chǎn)生任何二氧化碳，所以一般將其認(rèn)為是從化石燃料使用到可再生能源利用的過(guò)渡工藝。這種工藝目前還在研究當(dāng)中，但是可以預(yù)見(jiàn)的是這種天然氣制氫工藝具有良好的應(yīng)用前景。甲醇裂解天然氣制氫設(shè)備設(shè)備價(jià)格隨著環(huán)保意識(shí)的提高，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始采用天然氣制氫設(shè)備，以減少對(duì)環(huán)境的影響。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段尚無(wú)天然氫的勘探及開(kāi)采項(xiàng)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(guó)內(nèi)大部分地區(qū)的油氣和礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)活動(dòng)，國(guó)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(gè)別鉆井中發(fā)現(xiàn)氫氣含量高達(dá)85.54%，在柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)2號(hào)井的巖屑罐頂氣中,檢測(cè)到了含量可達(dá)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(guó)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(jī)構(gòu)等油氣、礦產(chǎn)企業(yè)機(jī)構(gòu)或已掌握了較為可觀的天然氫分布資料。

天然氣的制取氫流程主要包括四個(gè)：原料氣預(yù)處理、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化、一氧化碳變換、氫氣提純。一。原料預(yù)處理步驟，這里的預(yù)處理主要指的就是原料氣的脫硫，實(shí)際工藝運(yùn)行當(dāng)中一般采用天然氣鈷鉬加氫串聯(lián)氧化鋅作為脫硫劑將天然氣中的有機(jī)硫轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)硫再進(jìn)行去除。這里處理的原料天然氣的流量較大，所以可采用壓力較高的天然氣氣源或者在選擇天然氣壓縮機(jī)的時(shí)候考慮較大的余量。二、進(jìn)行天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的步驟，在轉(zhuǎn)化爐中采用鎳系催化劑，將天然氣中的烷烴轉(zhuǎn)化成為主要成分是一氧化碳和氫氣的原料氣。三、一氧化碳變換，使其在催化劑存在的條件下和水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，從而生成氫氣和二氧化碳，得到主要成分是氫氣和二氧化碳的變換氣。隨著技術(shù)對(duì)策發(fā)展，近年來(lái)開(kāi)始采用一氧化碳高溫變換加低溫變換的兩段工藝設(shè)置，這樣可以近一步節(jié)省對(duì)資源的消耗，但對(duì)于轉(zhuǎn)化氣中一氧化碳含量不高的情況，可只采用中溫變換。四、提純氫氣，現(xiàn)在常用的一種氫氣提純系統(tǒng)就是PAS系統(tǒng)，又叫變壓吸附凈化分離系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能耗低、流程簡(jiǎn)單、制取氫氣的純度較高，氫氣的純度可達(dá)99.99%。天然氣制氫設(shè)備采用先進(jìn)的催化劑和反應(yīng)器技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高效的氫氣產(chǎn)出和純度控制。

天然氣水蒸汽重整制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、電解水制氫大型制氫：天然氣水蒸汽重整制氫占主導(dǎo)地位：（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)小型制氫、高純氫采用電解水方法：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)。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，致其單位氫氣成本較高。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，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，易于操作。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。山西資質(zhì)天然氣制氫設(shè)備

制氫設(shè)備需要精確控制溫度和壓力，以確保反應(yīng)的順利進(jìn)行和氫氣的純度。山西催化燃燒天然氣制氫設(shè)備

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。山西催化燃燒天然氣制氫設(shè)備