耐高温天然气制氢设备设计

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，故易于操作在选择制氢设备时，需要考虑其生产能力、产品质量、售后服务等因素。耐高温天然气制氢设备设计

天然气的制取氢流程主要包括四个：原料气预处理、天然气蒸汽转化、一氧化碳变换、氢气提纯。一。原料预处理步骤，这里的预处理主要指的就是原料气的脱硫，实际工艺运行当中一般采用天然气钴钼加氢串联氧化锌作为脱硫剂将天然气中的有机硫转化为无机硫再进行去除。这里处理的原料天然气的流量较大，所以可采用压力较高的天然气气源或者在选择天然气压缩机的时候考虑较大的余量。二、进行天然气蒸汽转化的步骤，在转化炉中采用镍系催化剂，将天然气中的烷烃转化成为主要成分是一氧化碳和氢气的原料气。三、一氧化碳变换，使其在催化剂存在的条件下和水蒸气发生反应，从而生成氢气和二氧化碳，得到主要成分是氢气和二氧化碳的变换气。随着技术对策发展，近年来开始采用一氧化碳高温变换加低温变换的两段工艺设置，这样可以近一步节省对资源的消耗，但对于转化气中一氧化碳含量不高的情况，可只采用中温变换。四、提纯氢气，现在常用的一种氢气提纯系统就是PAS系统，又叫变压吸附净化分离系统，这种系统能耗低、流程简单、制取氢气的纯度较高，氢气的纯度可达99.99%。河南新型天然气制氢设备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。

天然气蒸汽转化工艺包括原料气处理单元、蒸汽转化单元、CO变换单元和氢气提纯单元、原料气处理单元原料气处理单元是使天然气进一步纯化，以脱除天然气中的硫为主要目的，此外还有将原料气压缩等功能。脱硫一般采用加氢后用ZnO作为脱硫剂脱硫，其中加氢催化剂大都采用Co-Mo催化剂也可用N-Mo催化剂天然气脱采用加氢串ZnO的脱硫工艺通常情况下.使用CO-Mo催化剂加氢设1台设备，使用ZnO脱硫设2台设备，更换脱硫剂时装置不停车。大规模的制氢装置由于原料气的处理量较大.因此在压缩原料气时，需选择较大的离心式压缩机。离心式压缩机可选择电驱动、蒸汽透平驱动和燃气驱动。

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。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。

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制氢设备在生产过程中需要严格控制原料的质量和纯度，以确保产品的质量和稳定性。青海天然气天然气制氢设备

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。耐高温天然气制氢设备设计

在制氢站中，氢气既是重要的生产要素，又潜藏着严重的安全。作为一种易燃易爆的气体，氢气的泄漏可能会引发严重的火灾。因此，识别可能的氢气泄漏点在制氢站的安全运行至关重要。这些可能的泄漏点主要包括电解槽、气体冷却器、压缩机、储罐区、充装口/卸料口、管道系统、安全阀/泄压阀等。为了防范这些潜在的隐患，因此在这些位置需要安装氢气传感器，持续监测这些区域的气体浓度。氢气泄漏不仅直接威胁到人体的安全，如可能导致皮肤或高温灼伤，而且还可能产生大量的紫外线和次生火灾产生的等有害物质，对人体健康构成潜在危害。此外，高浓度的氢气可能导致缺氧，从而对人的生命安全构成威胁。因此，我们必须采取严格的措施来确保制氢站的安全运行，并在发生泄漏时迅速地响应，减少对人员的危害。耐高温天然气制氢设备设计