自热重整制氢将部分天然气释放的热量,直接用于重整反应,实现热量自给自足。此过程通过氧气与天然气的比例,使反应与重整反应在同一反应器内同时发生。相较于蒸汽重整,自热重整反应温度更高,一般在900℃-1100℃,反应速率更快,装置体积更小。该工艺能在降低外部供热需求的同时,提高生产效率。在反应中,除甲烷与水蒸气的重整反应外,还发生甲烷与氧气的部分氧化反应2CH₄+O₂⇌2CO+4H₂。由于反应涉过程,自热重整制氢所得合成气中氢气含量相对较低,二氧化碳和氮气含量相对较高。自热重整制氢适用于对氢气产量要求高,且对氢气纯度要求相对宽松的工业场景,如炼油厂、合成氨厂等,可降低生产成本,提升生产效益。 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。内蒙古节能天然气制氢设备
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。 湖北天然气天然气制氢设备绿色发展越来越成为全球共同的发展理念。
天然气重整制氢是目前工业领域主要的制氢方式之一。该设备主要包括蒸汽重整反应器、变换反应器和净化装置。在高温和催化剂的作用下,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,一氧化碳再通过变换反应转化为二氧化碳和氢气,通过净化装置去除杂质,得到高纯度氢气。某大型炼油厂的天然气重整制氢装置,日产氢气量可达数千吨,满足了炼油过程对氢气的大量需求。天然气重整制氢设备技术成熟,成本相对较低。但该过程会产生大量二氧化碳排放,对环境造成压力。为应对这一问题,碳捕集与封存(CCS)技术开始与天然气重整制氢设备相结合,减少碳排放,实现可持续发展。
天然气制氢设备面临碳排放和成本两大挑战。尽管天然气制氢碳排放低于煤制氢,但仍属化石燃料制氢,需结合碳捕集与封存(CCUS)技术进一步减排。成本方面,部分氧化制氢因需纯氧和高温设备,投资成本较高;蒸汽重整制氢则能耗较大,燃料成本占生产成本的50-70%。解决方案包括:优化工艺流程,如自热重整技术减少外部能耗;研发低成本催化剂和新型反应材料,如耐积碳催化剂用于裂解制氢;推广模块化小型制氢设备,降低投资门槛,适应分布式能源需求。同时,政策引导如碳交易市场机制,可激励企业投资CCUS技术,推动天然气制氢向低碳化发展。活性氧化铝类属于对水有强亲和力的固体,一般采用三水合铝或三水铝矿的热脱水或热活化法制备。
氢气纯化技术路线对比氢气纯化是天然气制氢品质保障的关键环节。PSA技术凭借成熟度与成本优势占据主导地位,采用真空解析工艺(操作压力0.05MPa)可使氢气回收率提升至92%,但纯度上限为99.999%。钯膜分离技术(厚度5μm)在400℃下氢气渗透速率达10⁻⁶mol/(m²·s·Pa),纯度可达6N级,但膜成本高达1500美元/m²。化学洗涤法(如液氨洗涤)适用于CO₂深度脱除,可将杂质含量降至1ppm以下,但溶剂损耗率达0.5kg/t H₂。多技术耦合方案如PSA-深冷分离串联工艺,可兼顾纯度与成本,在电子级氢气生产中具有优势。天然气制氢的副产品有从氯碱工业副产气、煤化工焦炉煤气、合成氨产生的尾气。河南节能天然气制氢设备
甲醇蒸汽重整过程既可以使用等温反应系统,也可以使用绝热反应系统。内蒙古节能天然气制氢设备
天然气制氢项目落地,助力地方能源结构优化某地区**与一家能源企业签署投资协议,共同建设大型天然气制氢项目。该项目总投资达 10 亿元,规划建设规模为日产氢气 20 吨,预计明年建成投产。项目采用先进的天然气自热重整制氢工艺,具有占地面积小、启动速度快、能源利用效率高等优点。投产后,所产氢气将主要供应给当地的化工企业和新兴的燃料电池产业,满足其对清洁氢能源的需求。地方**相关负责人表示,该项目的落地将有助于优化地区能源结构,减少对传统化石能源的依赖,推动当地绿色能源产业发展。同时,项目还将带动上下游产业链的协同发展,创造大量就业机会。内蒙古节能天然气制氢设备
天然气制氢是当前相当有规模化应用前景的制氢技术之一,其**原理是通过重整反应将甲烷(CH₄)转化为氢气(H₂)和一氧化碳(CO),再通过后续工艺提纯氢气。主流工艺包括蒸汽重整(SMR)、部分氧化(POX)和自热重整(ATR)。其中,蒸汽重整技术成熟度比较高,占据全球90%以上的天然气制氢产能。该过程的**反应为:CH₄+H₂O→CO+3H₂(重整反应)CO+H₂O→CO₂+H₂(水煤气变换反应)典型设备系统由预处理单元、重整装置、换热网络、压力摆动吸附(PSA)单元及尾气处理系统构成。预处理单元通过脱硫、脱氯等工艺保护下游催化剂;重整装置在700-900℃高温下运行,采用镍基催化剂促进...