福建自热式天然气制氢设备

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天然气制氢设备的优点之一是其高效性，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。福建自热式天然气制氢设备

工业化制氢现状1三种制氢方案对比（1）天然气水蒸汽重整制氢（2）甲醇水蒸汽重整制氢（3）电解水制氢2大型制氢：天然气水蒸汽重整制氢占主导地位特点：（1）天然气既是原料气也是燃料气，无需运输，氢能耗低，消耗低，氢气成本。（2）自动化程度高，安全性能高。（3）天然气制氢投资较高，适合大规模工业化生产，一般制氢规模在5000Nm3/h以上时选择天然气制氢工艺更经济3小型制氢、高纯氢采用电解水方法（1）多年来，水电解制氢技术自开发以来一直进展不大，其主要原因是需要耗用大量的电能，电价的昂贵，用水电解制氢都不经济。（2）电解水制氢，规模一般小于200Nm3/h，是较成熟的制氢方法,由于它的电耗较高，达到5～8kwh/Nm3H2，其单位氢气成本较高4甲醇水蒸汽重整制氢是中小型制氢的（1）甲醇蒸汽重整制氢与大规模的天然气制氢或水电解制氢相比，投资省，能耗低。由于反应温度低（230℃～280℃），工艺条件缓和，燃料消耗也低。与同等规模的天然气制氢装置相比，甲醇蒸汽转化制氢的能耗约是前者的50%。（2）甲醇蒸汽重整制氢所用的原料甲醇易得，运输，储存方便。而且由于所用的原料甲醇纯度高，不需要再进行净化处理，反应条件温和，流程简单，故易于操作重庆甲醇裂解天然气制氢设备制氢设备在生产过程中需要严格控制反应条件，如温度、压力、时间等，以确保产品的质量和稳定性。

蒸气转化是在催化剂存在及高温条件下，使甲烷与水蒸气反应，生成H,、CO等混和气，该反应是强吸热的，需要外界供热。蒸气转化工序的关键设备是主转化炉。原料在进人主转化炉之前需要在预转化炉中进行预转化。预转化可将天然气中的重碳氢化合物全部转化为甲烷和CO，从而可降低主转化炉结焦的可能性。同时可将原料气中残余的硫全部除去，使转化炉催化剂不会发生硫中毒，延长催化剂的使用寿命。CO变化是使来自蒸气转化单元的混和气体在装有催化剂的变换炉中进行水煤气反应，CO进一步与水蒸气反应，大部分CO转化为CO和H，。其工艺一般按照变换温度可分为高温变换和中温变换。变换后的气体经冷却后，分离工艺冷凝液后，气体送氢气提纯工艺。氢气提纯的方法包括冷凝-低温吸附法，低温吸收-吸附法，变压吸附法(PSA)，把膜扩散法等。目前氢气提纯普遍使用的方法是变压吸附法，PSA技术具有能耗低，产品纯度高，工艺流程简单等。吸附塔内的吸附剂吸附除氢气以外的其它杂质而使氢气得以净化，净化后的氢气纯度可达到99.9%-99.99%。

天然气脱硫：本装置采用干法脱硫来处理该原料气中的硫份。为了脱除有机硫，采用铁锰系转化吸收型脱硫催化剂，并在原料气中加入约1-5%的氢，在约400C高温下发生下述反应:RSH+Hz=HzS+RHHS+MnO=MnS+HO经铁锰系脱硫剂初步转化吸收后，剩余的硫化氢，再在采用的氧化锌催化剂作用下发生下述脱硫反应而被吸收:HS+ZnO=ZnO+HOCHsSH+ZnS+CHs+H0氧化锌吸硫速度极快，因而脱硫沿气体流动方向逐层进行，硫被脱除至0.1ppm以下，以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求。天然气制氢设备是一种高效、环保的氢气生产方式，可以利用天然气作为原料，通过化学反应将其转化为氢气。

绝热条件下，天然气制氢这种天然气制氢方式更适用于小规模的制取氢。天然气绝热转化制氢将空气作为氧气来源，同时利用含氧分布器可以有效解决催化剂床层热点问题和能量的分配，随着床层热点的降低，催化材料的反应稳定性也得到较大的提高。天然气绝热转化制氢工艺流程简单、操作方便，当制氢规模较小的时候可以降氢成本和相应的制氢设备的投资。天然气自热重整制氢天然气自热重整制氢的原理就是在反应器中进行放热的天然气燃烧反应和强吸热的天然气水蒸汽重整反应的耦合，这样一来，反应器本身就要可以实现供热，无需外界供热，这在一定程度上降低了工艺成本。与传统的重整工艺的外界供热相比，它变成了自供热，实现了反应热量的科学利用。天然气制氢设备的应用领域广，包括化工等各个行业，为这些行业提供了清洁、高效的能源，推动了产业的发展。重庆甲醇裂解天然气制氢设备

现代制氢设备通常采用高效催化剂，以降低反应温度和压力，提高生产效率。福建自热式天然气制氢设备

高温裂解制氢技术●天然气高温裂解制氢是天然气经高温催化分解为氢和碳该过程由于不产生二氧化碳，被认为是连接化石燃料和可再生能源之间的过渡工艺过程。

自热重整制氢●这个工艺流程转变了由外部供热到内部自己提供热源，对能源利用比较合理，这个过程主要是在反应产生的热量能够被其他反应需要热量所利用，实现自身供热。这个技术的工作原理就是在反应器中耦合了一些热量，这些热量主要是天然气燃烧反应所产生，同时还可以天然气水蒸气进行反应，能够实现反应的自供热。 福建自热式天然气制氢设备