天然氣制氫是把天然氣通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氣的過(guò)程。大型天然氣制氫反應(yīng)器較為成熟,,但適用于燃料電池的小微型天然氣制氫反應(yīng)器需將原料氣預(yù)熱,、脫鹽水加熱及工藝蒸汽生產(chǎn),、空氣預(yù)熱,、燃料及燃燒器,、催化重整轉(zhuǎn)化,、煙氣與工藝氣換熱等多個(gè)系統(tǒng)高度集成,,設(shè)計(jì)和加工制造難度較大,。每一個(gè)或幾個(gè)固體氧化物燃料電池(SOFC)電堆發(fā)電,就需要至少匹配1臺(tái)小微型天然氣制氫反應(yīng)器,。小微型天然氣制氫反應(yīng)器還可經(jīng)進(jìn)一步處理,,匹配質(zhì)子交換膜燃料電池(PEFC)熱電聯(lián)供系統(tǒng),適用于電廠冷卻用氫及實(shí)驗(yàn)室用氫等小規(guī)模工業(yè)用氫場(chǎng)景,,市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊,。天然氣制氫設(shè)備的未來(lái)發(fā)展前景廣闊,,可以為氫能源的發(fā)展提供更多的選擇和支持。遼寧甲醇天然氣制氫設(shè)備
天然氫是一種自然生成的,、可持續(xù)的氫源自上世紀(jì)初以來(lái),,進(jìn)行石油礦物開(kāi)采時(shí)常發(fā)現(xiàn)有天然生成的氫氣逸出,地質(zhì)勘探界稱之為“天然氫”(Naturalhydrogen),。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),,天然氫分布于在自然界大氣圈、地殼,、地幔,、地下水等系統(tǒng)中。其中,,分布在大陸殼,、洋殼和火山熱液等地質(zhì)環(huán)境中、且可在地表檢測(cè)到較高濃度的氫源,,也稱之為“地質(zhì)氫”,,即地質(zhì)成因的氫。另外為與氫能中的“灰氫”,、“藍(lán)氫”和“綠氫”區(qū)分開(kāi),,也有報(bào)告及論文中使用“金氫”或“白氫”來(lái)描述天然氫。相對(duì)電解制氫,,天然氫開(kāi)采擁有較低的成本下限,。尤其對(duì)高濃度天然氫礦藏,其開(kāi)采成本可遠(yuǎn)低于其他制氫途徑,。海外可再生能源制氫的成本約為20-35元/kg,,天然氣制氫成本也在10元/kg以上,,而高濃度天然氫的開(kāi)采成本可低至天然氣制氫的十分之一以下,。海南新能源天然氣制氫設(shè)備天然氣是制氫設(shè)備的主要原料,經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)后,,可以生成高純度的氫氣,。
天然氣制氫的工藝流程由原料氣處理、蒸汽轉(zhuǎn)化,、CO變換和氫氣提純四大單元組成,。原料氣處理單元主要是天然氣的脫硫,采用MnO和ZnO脫硫劑脫去H2S和SO2,。,。水蒸氣為氧化劑,在鎳催化劑的作用下將烴類物質(zhì)轉(zhuǎn)化,,得到制取氫氣的轉(zhuǎn)化氣,。轉(zhuǎn)化爐的型式,、結(jié)構(gòu)各有特點(diǎn),上,、下集氣管的結(jié)構(gòu)和熱補(bǔ)償方式以及轉(zhuǎn)化管的固定方式也不同,。雖然對(duì)流段換熱器設(shè)置不同,在蒸汽轉(zhuǎn)化單元都采用了高溫轉(zhuǎn)化和相對(duì)較低水碳比的工藝操作參數(shù)設(shè)置有利于轉(zhuǎn)化深度的提高,,從而節(jié)約原料消耗,。CO變換單元。轉(zhuǎn)化爐送來(lái)的原料氣,,含一定量的CO,,變換的作用是使CO在催化劑存在的條件下,與水蒸汽反應(yīng)而生成CO2和H2,。按照變換溫度分,,變換工藝可分為高溫變換(350~400℃)和中溫變換(低于300~350℃)。近年來(lái),,由于注重對(duì)資源的節(jié)約,,在變換單元的工藝設(shè)置上,開(kāi)始采用CO高溫變換加低溫變換的兩段變換工藝設(shè)置,,以近一步降低原料的消耗,。
介紹制氫站中可能存在氫氣泄漏的各個(gè)位置:電解槽:電解槽是制氫站的設(shè)備,通過(guò)電解水制取氫氣和氧氣,。如果電解槽的密封不良或設(shè)備損壞,,可能會(huì)導(dǎo)致氫氣泄漏。氣體冷卻器:在純化后的氫氣需要經(jīng)過(guò)冷卻器降溫,。如果冷卻器發(fā)生泄漏,,可能會(huì)造成氫氣排放。為防止這種情況,,應(yīng)強(qiáng)化冷卻器的設(shè)計(jì)和操作,,并定期進(jìn)行維護(hù)和檢查。壓縮機(jī):壓縮機(jī)也是制氫站中容易出現(xiàn)氫氣泄漏的設(shè)備,。設(shè)備的振動(dòng)或操作不當(dāng)都可能導(dǎo)致泄漏,。儲(chǔ)罐區(qū):儲(chǔ)罐區(qū)也是氫氣泄漏的易發(fā)區(qū)域。如果儲(chǔ)罐存在缺陷或維護(hù)不當(dāng),,如儲(chǔ)罐密封墊片老化,、破裂,或者儲(chǔ)罐內(nèi)部腐蝕,、磨損等,,都可能導(dǎo)致氫氣泄漏。近年來(lái),,隨著氫能源的發(fā)展,,天然氣制氫設(shè)備逐漸成為了研究的熱點(diǎn),,其具有的高效、低成本等優(yōu)勢(shì)備受關(guān)注,。
天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化工藝包括原料氣處理單元,、蒸汽轉(zhuǎn)化單元、CO變換單元和氫氣提純單元,、原料氣處理單元原料氣處理單元是使天然氣進(jìn)一步純化,,以脫除天然氣中的硫?yàn)橹饕康模送膺€有將原料氣壓縮等功能,。脫硫一般采用加氫后用ZnO作為脫硫劑脫硫,,其中加氫催化劑大都采用Co-Mo催化劑也可用N-Mo催化劑天然氣脫采用加氫串ZnO的脫硫工藝通常情況下.使用CO-Mo催化劑加氫設(shè)1臺(tái)設(shè)備,使用ZnO脫硫設(shè)2臺(tái)設(shè)備,,更換脫硫劑時(shí)裝置不停車(chē),。大規(guī)模的制氫裝置由于原料氣的處理量較大.因此在壓縮原料氣時(shí),需選擇較大的離心式壓縮機(jī),。離心式壓縮機(jī)可選擇電驅(qū)動(dòng),、蒸汽透平驅(qū)動(dòng)和燃?xì)怛?qū)動(dòng)。天然氣制氫設(shè)備的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其低成本,,相比其他氫氣生產(chǎn)方式,,其生產(chǎn)成本較低,可以降低氫能源的價(jià)格,。海南新能源天然氣制氫設(shè)備
制氫設(shè)備在燃料電池領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用前景,,可以用于為汽車(chē)、飛機(jī)等提供清潔能源,。遼寧甲醇天然氣制氫設(shè)備
高溫甲醇制氫溫度控制恒溫方法與流程如下:確定反應(yīng)釜內(nèi)需要維持的溫度范圍,,一般為200-300°C之間配置恒溫控制系統(tǒng),將溫度傳感器安裝在反應(yīng)釜內(nèi)部,,將控制器與加熱器連接打開(kāi)加熱器,,將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度升高至設(shè)定溫度。當(dāng)反應(yīng)金內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度后,,控制器會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱器的輸出功率,,以維持反應(yīng)釜內(nèi)的溫度在設(shè)定范圍內(nèi)。持續(xù)監(jiān)測(cè)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度,并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,以確保反應(yīng)釜內(nèi)的溫度始終在所需范圍內(nèi),。在反應(yīng)結(jié)束后,,關(guān)閉加熱器并將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度降至室溫清洗反應(yīng)釜,以便下一次使用,。遼寧甲醇天然氣制氫設(shè)備