焦炉煤气副产氢焦炉煤气是焦炭生产过程中的副产品,通常生产1t焦炭可副产380-420m3的焦炉气,焦炉煤气的组成见下表,氢气体积分数约为54-59%。变压吸附(PSA)氢气回收率为75-90%。根据2019年***焦炭产量,2019年焦炉煤气副产的氢气产量约为880万吨,占氢气总产量的38%。焦炉煤气副产的氢气约55%将继续被焦化厂或钢厂自用,45%对外销售。焦炉煤气制氢技术成本较低,如果考虑焦炉煤气外购成本,焦炉煤气制氢工艺成本为。如果不考虑焦炉煤气外购成本,则氢气产品的平均成本为。原材料焦炉煤气的成本占总成本的80%,焦炉煤气价格越氢成本优势越明显。如果从煤焦化过程开始分析制氢成本,苯、煤焦油、焦炭和氢四种产品进行成本分摊,氢气产品在总产出中的价值占比为,制氢成本为。焦炉煤气制氢既能实现的资源回收利用,又能弥补能源供应缺口,有助于形成良好的循环经济产业链。 天然气制氢设备的安全系统为生产保驾护航。安徽催化燃烧天然气制氢设备
为**天然气制氢的“灰氢”属性,设备将向绿氢协同模式转型,构建零碳制氢生态系统。**路径包括:电力替代工艺热源:利用光伏/风电产生的过剩绿电(电价<)驱动固体氧化物电解池(SOEC),将水蒸气分解为H₂与O₂,生成的氧气通入天然气重整炉替代空气,实现“富氧重整”——该工艺可将CO₂排放量降低60%以上,同时提升合成气中H₂/CO比例(从传统SMR的3:1提升至5:1),更适合下游甲醇合成等场景。绿氢回注重整系统:将可再生能源制得的绿氢注入天然气管道(掺氢比例≤20%),通过重整设备生产“蓝氢”,这类混合燃料既兼容现有基础设施,又可逐步降低对化石能源的依赖。光热催化重整技术:抛物面聚光器将太阳光能聚焦至反应器(温度>800℃),驱动甲烷干重整反应,同时利用CO₂作为重整原料,实现“碳循环”制氢——该技术已在西班牙PSA集团的示范项目中实现连续运行,单位氢气碳足迹较传统SMR降低90%以上。 撬装天然气制氢设备设计水蒸气重整制氢由于设备投资低,产氢率较高,是工业上应用多的天然气制氢技术。
天然气蒸汽重整制氢设备是当前工业领域大规模制取氢气的主流装置,其**由原料预处理系统、蒸汽重整反应系统、变换反应系统和氢气提纯系统四大部分构成。在原料预处理阶段,天然气需先通过脱硫塔,利用氧化锌、活性炭等脱硫剂脱除其中的硫化氢等含硫杂质,避免后续催化剂中毒。经预处理后的天然气与水蒸气按一定比例混合,进入蒸汽重整反应系统。该系统中的设备为转化炉,转化炉内设有多根反应管,管内装填镍基催化剂,外部通过天然气或其他燃料供热,使反应温度维持在800℃-1000℃,在此高温下,天然气中的甲烷与水蒸气发生重整反应生成氢气和一氧化碳。反应后的粗合成气进入变换反应系统,在铁-铬系或铜-锌系催化剂作用下,一氧化碳与水蒸气发生变换反应,进一步生成氢气和二氧化碳,提高氢气产率。通过变压吸附(PSA)装置或膜分离设备对混合气进行提纯,去除二氧化碳、一氧化碳、甲烷等杂质,获取纯度高达的氢气。这类设备的优势在于产能大,单套装置日产氢气可达数千立方米,但能耗较高且碳排放量大,通常需要配套碳捕集装置以降低环境影响,适用于对氢气需求量巨大的化工、炼油等行业。
随着工业互联网和人工智能技术的发展,制氢设备正朝着智能化方向升级。智能化制氢设备通过传感器实时采集设备运行数据,如温度、压力、流量等,利用大数据分析和人工智能算法,对设备的运行状态进行实时监测和预测性维护。某制氢工厂引入智能化管理系统,实现了对制氢设备的远程监控和自动化控制。当设备出现异常时,系统能够及时发出预警,并提供故障诊断和解决方案,**提高了设备的运行稳定性和维护效率。智能化升级不仅降低了人工成本,还提升了制氢设备的安全性和可靠性,为制氢产业的高质量发展注入新动力。天然气制氢设备可以为氢能源的发展提供更多的选择和支持。
设备投资成本:制氢设备购置:制氢设备的采购成本较高,尤其是关键设备,如转化炉、净化装置等,需要大量资金投入。不同厂家生产的设备在质量、性能以及价格上存在差异,先进高效的设备初期投入大,但从长期运营看,能提高氢气产率、降低能耗,可降低单位制氢成本4。设备维护与折旧:设备在日常运行过程中需要定期进行维护保养、更换易损件等,这些维护成本会增加制氢的总成本。而且,设备随着使用年限的增加会逐渐产生折旧,折旧费用也会计入制造成本4。根据天然气参加反应的不同,可以分为传统水蒸气重整制氢,部分氧化反应制氢,自热重整制氢三种制氢工艺。安徽催化燃烧天然气制氢设备
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天然气制氢装置中氢气提纯工艺主要是在适当条件下,将活性炭、氧化铝等组成吸附床,并用吸附床将变换气中各杂质组分在适当的压力条件下进行吸附,不易被吸附的氢气就从吸附塔的出口输出,从而实现氢气的提纯。“绿色甲醇的产业规模还很小,市场仍处于布局阶段,即使现在宣布的绿色甲醇产能全部得到释放,也很难满足甲醇船舶增长对绿色燃料的需求。”在市场着眼于绿色甲醇产能扩张的同时,行业要坚持“两条腿走路”:一方面。积极拓展甲醇应用市场,让更多认识到甲醇的优势,传统甲醇和绿色甲醇在性能上没有区别,接受传统甲醇向绿色甲醇过渡的路径;另一方面。着力提升绿色甲醇技术和经济可行性,等到绿色甲醇能够完全满足市场需求时,替代传统甲醇,实现减碳目标。安徽催化燃烧天然气制氢设备
相较于煤制氢,天然气制氢可减少45-55%的碳排放。结合碳捕捉与封存(CCS)技术,全生命周期碳强度可降至₂e/kgH₂,满足欧盟REDII法规要求。关键减排措施包括:燃料切换:采用生物甲烷掺混(比较高30%体积比),降低化石碳占比工艺优化:氧燃料燃烧技术减少烟气体积,提升CO₂捕集效率余热利用:配置有机朗肯循环(ORC)发电模块,能源利用率提高至78%碳捕集系统主要采用胺液吸收法(MEA/MDEA)或钙循环工艺。挪威Equinor的NorthernLights项目示范了海上CCS集成,捕集成本降至60美元/吨。新兴技术如膜分离(聚合物/金属有机框架膜)和低温分馏,正在突破能耗与成...