北京大型天然气制氢设备

    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。 天然气制氢设备能根据需求灵活调控氢气产量。北京大型天然气制氢设备

天然气制氢方法主要有热裂解法、催化裂解法和重整法等。热裂解法热裂解法是将天然气在高温下分解为氢气和碳，常用反应温度在800度至1000度之间。催化裂解法催化裂解法是在催化剂的作用下将天然气在低温下分解为氢气和碳。由于反应温度较低，能量损失小。催化剂通常是钜、铂、铭等贵金属催化剂。重整法是利用天然气进行催化重整反应，其原理是将天然气与水蒸气加热至高温，经过反应后得到大量的氢气和一定量的CO2。重整反应通常采用镍为催化剂。天然气制氢工艺流程主要包括净化系统与转化系统和提纯系统。净化系统主要包括对原料气的烯烃、含硫进行净化，原因是转化催化剂的敏感。转化系统主要是以净化气、蒸汽在转化催化剂的作用下，转化成氢气、CO/CO2，然后经过以Fe3O4为催化剂使得CO转化成C02和氢气，经过净化系统，得到纯度较高的氢气。天然气制氢技术特点：（1）技术成熟，运行安全可靠。（2）操作简单，自动化程度高。（3）运行成本低廉，回收期短。（4）低氮排放技术，满足环境保护要求。（5）优化圆筒炉结构，结构简单，可靠性高。（6）PSA解吸气全回烧，降低燃料消耗，减少废气排放。（7）装置设备高度集成化，实现撬块化，占地小，工期短。北京大型天然气制氢设备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。

    天然气部分氧化制氢。天然气催化部分氧化制合成气，相比传统的蒸汽重整方法比，该过程能耗低，采用极其廉价的耐火材料堆砌反应器但天然气催化部分氧化制氢因大量纯氧而增加了昂贵的空分装置制氧成本。采用高温无机陶瓷透氧膜作为天然气催化部分氧化的反应器，将廉价制氧与天然气催化部分氧化制氨结合同时进行。天然气制氢工艺流程主要包括净化系统与转化系统和提纯系统。净化系统主要包括对原料气的烯烃、含硫进行净化，原因是转化催化剂的敏感。转化系统主要是以净化气、蒸汽在转化催化剂的作用下，转化成氢气、CO/CO2，然后经过以Fe3O4为催化剂使得CO转化成C02和氢气，经过净化系统，得到纯度较高的氢气。天然气制氢技术特点：（1）技术成熟，运行安全可靠。（2）操作简单，自动化程度高。（3）运行成本低廉，回收期短。（4）低氮排放技术，满足环境保护要求。（5）优化圆筒炉结构，结构简单，可靠性高。（6）PSA解吸气全回烧，降低燃料消耗，减少废气排放。（7）装置设备高度集成化，实现撬块化，占地小，工期短。

除了作为化工原料（如石油炼化、合成氨、合成甲醇）和工业工艺气体（如钢铁、半导体行业还原剂）等传统使用方式外，绿氢还可以作为能源、燃料来使用。氢燃料电池是目前被看好的氢能利用路线。氢燃料电池汽车具备零排放、零污染、无噪声、补充燃料快、续航能力强等优势。2022年北京冬奥会期间，超过1000辆氢能源汽车使用，并配备了30多个加氢站，这是迄今为止氢燃料电池汽车在全球规模的集中示范运营。在新技术加持下，氢能交通工具可以实现风、光、水到氢再到水的“无碳物质闭环”，构成绿色发展的一次次清洁能量循环。比如氢能源市域列车，以每天500公里里程计，每年大约可减少10余吨二氧化碳排放。未来，氢能大巴、氢能重卡、氢动力船舶、氢动力无人机等都可能出现，氢能交通工具也有望与其他新能源交通工具一道，构筑城乡发展的运力网络。氢能因其大规模和长期的应用优势，在终端能源需求中的潜在占比预计可达15%至20%。

氢气作为一种无色无味的气体，能够通过多种方式生产，根据生产过程中使用的能源和产生的环境影响可分为不同种类。绿氢是的氢能源，通过电解可再生能源来生产。由于能源来自可再生来源，绿氢被认为是应对气候变化的重要能源。当供电解用的能源来自于像风，水或太阳能这样的可再生能源时，就是绿氢。红氢与绿氢类似，也是通过电解生产的，但能源来自核电站。虽然会产生放射性废物，但这些废物可被回收，使得红氢具有绿色属性。黄氢的生产同样通过电解，但其能源来自公共电网。然而，如果电网主要依赖化石燃料，黄氢的环境影响将受到限制。绿氢，是通过风能或太阳能等可再生清洁能源发电，再利用这些清洁电能，以电解水方式制取氨气。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。上海甲醇重整天然气制氢设备

天然气制氢设备可以在较短的时间内生产出大量的氢气，满足不同领域的需求。北京大型天然气制氢设备

从汽车到船舶，从工厂到家庭，氢能出现在社会生产生活各个方面，不少大型城市开始兴建加氢站等基础设施，氢能源技术与产业得到大规模推广。作为氢能生产大国和使用大国，有力推动氢能发展。在交通领域，2022年我国氢能源汽车保有量突破万辆，预计到2025年有望增至10万辆。在旺盛的需求引导下，绿氢制取的成本降低。目前，绿氢主要通过电解水来制取，成本的80%来自电解过程的能耗。根据工作原理、温度以及所用电解池材料的不同，电解水制氢可分为碱性电解水、质子交换膜电解水、高温固体氧化物电解水3类。碱性电解水技术成熟度较高，具有成本优势，是现有大规模绿氢工程项目的主要方案。质子交换膜电解水技术效率高于碱性电解水，系统集成简单，但需要使用贵金属铂、铱等作为催化剂，目前设备成本约为碱性电解水的3倍，未来需通过新型催化剂的开发和膜电极制备技术的发展提升性价比。高温固体氧化物电解水技术，则是在500—800摄氏度高温下，将电能和热能转化为化学能（氢能），氢气被分离出来，被认为是理论效率的电解水制氢技术。综合来看，发展新型电解质材料、提高关键材料寿命、优化工作温度成为电解制氢技术的发展方向。北京大型天然气制氢设备