大型天然气制氢设备设计

    天然气制氢是一种通过利用化学反应来将天然气转化为氢气的技术。这种技术在工业和能源领域得到广泛应用，在生产出高质量的氢气的同时，也能够为环境保护事业作出贡献。1、提取天然气第一步就是从天然气井中提取天然气。长庆石化公司的天然气储备量很大，为了能够利用这些储备，公司从天然气井中提取出来天然气。据统计，公司每天从天然气井中提取的天然气量达到了120万立方米，这些天然气主要是由甲烷和少量的乙烷组成的。2、脱硫天然气中含有一定的硫化氢气体，这些气体会影响到后续的制氢工艺同时也会对环境造成污染。3、脱碳这一步是将天然气中的二氧化碳去除，也是为了减少二氧化碳对后续制氢过程的影响。4、制氢将经过脱硫和脱碳的天然气送入蒸汽重整反应器中与蒸汽进行作用，反应生成氢气。在这一步中，天然气中的甲烷与水化合反应，产生氢气和氧化碳。 制氢设备在燃料电池领域也具有广泛的应用前景，可以用于为汽车、飞机等提供清洁能源。大型天然气制氢设备设计

 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。大型天然气制氢设备设计制氢设备的生产成本受到多种因素的影响，如原料价格、设备投资、运营成本等。

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。

天然气高温裂解制氢。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。对于天然气高温催化裂解制氛，开展了大量研究工作，所产生的碳能够具有特定的重要用途和广阔的市场前景。口口天然气自热重整制氢。该工艺同重整工艺相比，变外供热为自供热，反应热量利用较为合理，原理是在反应器中耦合了放热的天然气反应和强吸热的天然气水蒸汽重整反应反应体系本身可实现自供热。另外，由于自热重整反应器中强放热反应和强吸热反应分步进行，因此反应器仍需耐高温的不修锈钢管做反应器这就使得天然气自热重整反应过程具有装置成本高，生产能力低等缺点。天然气制氢设备的另一个优点是其低成本，相比其他氢气生产方式，其生产成本较低，可以降低氢能源的价格。浙江甲醇裂解天然气制氢设备

制氢设备在化工领域具有广泛的应用前景，可以用于合成氨、甲醇等化工产品的生产。大型天然气制氢设备设计

天然气与氢能融合主要存在3种途径：上游制备融合。根据原料来源和生产过程不同，可分为灰氢、蓝氢和绿氢。其中，灰氢主要为煤制氢，低成本；绿氢为新能源制氢，高成本；蓝氢为天然气制氢，成本介于灰氢与绿氢之间。截至2022年底，全国氢气产量为3781万吨，其中天然气制氢占比达18.1%。中游储运融合。氢气与天然气在储运环节具有较高的相似性，可利用管道、罐车、铁路及船舶等方式运输，其中管道掺氢是解决大规模、长距离氢能运输的良好过渡办法。由内蒙古西部天然气股份有限公司投资建设的国内首条掺氢高压输气管道工程已在内蒙古动工。终端利用融合。天然气与氢气在城市燃气、交通运输、电力供应、分布式供能等领域可实现协同发展。截至2022年底，全国投运加氢站274座。大型天然气制氢设备设计