湖南推广天然气制氢设备

蒸汽转化和变换原理原料天然气和蒸汽在转化炉管中的高温催化剂上发生烃-蒸汽转化反应，主要反应如下CHa+H,O=CO+3Hz-Q(1)一氧化碳产氢CO+HO=CO+Hz+Q(2)前一反应需大量吸热，高温有利于反应进行:后一反应是微放热反应，高温不利于反应进行。因此在转化炉中反应是不完全的。在发生上述反应的同时还伴有一系列复杂的付反应。包括烃类的热裂解，催化裂解，水合，蒸汽裂解，脱氢，加氢，积碳，氧化等。在转化反应中，要使转换率高，残余甲烷少，氢纯度高，反应温度要高，但要考虑设备承受能力和能耗，所以炉温不宜太高。为缓和积碳，增加收率，要控制较大的水碳比。天然气制氢设备的优点在于其成本低、稳定性高、操作简便，适用于各种规模的氢能源生产需求。湖南推广天然气制氢设备

天然氢多分布于煤层、矿石资源周围，可依据历史勘探开采资料定位。相关研究者在间歇泉、温泉、煤井、油气井等中都发现过富氢气体，其含量在不同地质环境中在1%-100%之间变化，其中，煤层、盐岩等具有较好储氢能力的地层中有多项天然氢发现案例。同时，油气、矿产公司手中有较多的地质勘探数据，其中包含了较多的氢气矿藏线索。如2023年10月澳大利亚GoldHydrogen公司进行天然氢开采试钻的地点选择，便是根据上世纪初的油气勘探数据决定的。试钻氢气浓度高达73%。福建节能天然气制氢设备近年来，随着氢能源的发展，天然气制氢设备逐渐成为了研究的热点，其具有的高效、低成本等优势备受关注。

天然气制氢是以天然气做原料生产氢气。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。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。绿色发展越来越成为全球共同的发展理念。我国天然气制氢位于煤制氢后列第二。我国天然气制氢始于20世纪70年代，主要为合成氨提供氢气。随着催化剂品质的提高、工艺流程的改进、控制水平的提高、设备形式和结构的优化，天然气制氢工艺的可靠性和安全性都得到了保证。其不足之处是原料利用率低，工艺复杂，操作条件苛刻，并且对设计制造、控制水平和对操作人员的理论水平及操作技能均要求高。

氢气是合成氨、甲醇、炼油化工及其他相关行业的重要原料，随着作为二次能源载体的氢能产业的逐渐成熟，氢能成为当前有前景的清洁能源之一，尤其氢燃料电池汽车开始规模化发展，市场对氢气的需求量将呈现快速增长趋势。煤制氢低成本，但环境不友好。随着天然气产供储销产业链的完善、天然气开采技术的进步、储量巨大的页岩气等非常规天然气开发成本的不断降低，天然气制氢的技术经济优势越来越明显，该技术成为主要的制氢路线，从而将加快推进我国氢经济的发展。天然气制氢设备的生产和使用可以促进能源和环境的协调发展，实现经济、社会和环境的可持续发展。

天然气制氢由天然气蒸汽转化制转化气和变压吸附(PSA)提纯氢气(H2)两部分组成，压缩并脱硫后天然气与水蒸汽混合后，在镍催化剂的作用下于750~850℃将天然气物质转化为氢气(H2)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)的转化气，转化气可以通过变换将一氧化碳(CO)变换为氢气(H2)，成为变换气，然后，转化气或者变换气通过变压吸附(PSA)过程，得到高纯度的氢气(H2)。反应原理：天然气的主要加工过程包括常减压蒸馏、催化裂化、催化重整和芳烃生产。同时，包括天然气开采、集输和净化。在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下，天然气中烷烃和水蒸气发生化学反应。其化学反应式为：CH4+H2O→3H2+CO-QCO+H2O→H2+CO2+Q天然气制氢设备的应用领域广，可以用于氢能源的生产、储存和运输等方面，可以用于工业生产中的氢气需求。湖南推广天然气制氢设备

天然气制氢设备的生产和使用可以促进能源安全和能源多样化，降低能源供应的风险和不稳定性。湖南推广天然气制氢设备

 天然气制氢工艺的改进通过对转化炉、热量回收系统等进行改造可以实现成本节约、降低对天然气原料的消耗，这种技术通过对原料的消耗，这种技术通过对天然气加氢脱硫和在转化炉中放置适量的特殊催化剂进行裂解重整，生成二氧化碳、氢气和一氧化碳的转化气，之后再进行热量回收，经一氧化碳变换降低转化气中一氧化碳的含量、再通过PSA变压吸附提纯就可以得到纯净的氢气。天然气制氢装置中氢气提纯工艺主要是在适当条件下，将硅胶、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。湖南推广天然气制氢设备