天然氣制氫技術(shù) 天然氣制氫裝置 天然氣制氫設(shè)備-設(shè)計-圖片-特點-應(yīng)用領(lǐng)域

一、工藝流程簡述

       先對天然氣進行預處理，然后在轉(zhuǎn)化爐中將甲烷和水蒸汽轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣等，余熱回收后，在變換塔中將一氧化碳變換成二氧化碳和氫氣的過程，這一工藝技術(shù)的基礎(chǔ)是在天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。在變換塔中，在催化劑存在的條件下，控制反應(yīng)溫度，轉(zhuǎn)化氣中的一氧化碳和水反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳�；旌蠚馑妥儔何�附裝置分離提純，得到高純度的產(chǎn)品氫氣。

主要反應(yīng)如下：

 CH₄ + H₂O→CO + 3H₂    -206.3 kJ/mol

CH₄+ 2H₂O→CO₂ + 4H₂   -165.3 kJ/mol

CO + H₂O→CO₂+H₂         +41.2kJ/mol

二、技術(shù)特點

生產(chǎn)技術(shù)成熟、運行安全可靠；

操作控制穩(wěn)妥實用，自動化程度高；

運行成本低廉，回收期短；

PSA解析氣回燒，既降低燃料消耗，又減少廢氣排放；

三、主要性能指標

裝置規(guī)模：根據(jù)用戶需要一般配置100~60000Nm³/h

產(chǎn)品純度：99~99.999%(v/)

產(chǎn)品壓力：1.5~3.0MPa

溫度：常溫

四、天然氣制氫流程詳細描述

    天然氣的制取氫流程主要包括四個 ：原料氣預處理、天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化、一氧化碳變換、氫氣提純。

    首先是原料預處理步驟，這里的預處理主要指的就是原料氣的脫硫，實際工藝運行當中一般采用天然氣鈷鉬加氫串聯(lián)氧化鋅作為脫硫劑將天然氣中的有機硫轉(zhuǎn)化為無機硫再進行去除。這里處理的原料天然氣的流量較大，所以可采用壓力較高的天然氣氣源或者在選擇天然氣壓縮機的時候考慮較大的余量。

    其次就是進行天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的步驟，在轉(zhuǎn)化爐中采用鎳系催化劑，將天然氣中的烷烴轉(zhuǎn)化成為主要成分是一氧化碳和氫氣的原料氣。

    然后就是一氧化碳變換，使其在催化劑存在的條件下和水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，從而生成氫氣和二氧化碳，得到主要成分是氫氣和二氧化碳的變換氣。根據(jù)變換溫度的不同可以將一氧化碳的變換工藝分為兩種 ：中溫變換、高溫變換。其中高溫變換的溫度大概在 360℃左右，中溫變換的工藝大概在320℃左右。隨著技術(shù)對策發(fā)展，近年來開始采用一氧化碳高溫變換加低溫變換的兩段工藝設(shè)置，這樣可以近一步節(jié)省對資源的消耗，但對于轉(zhuǎn)化氣中一氧化碳含量不高的情況，可只采用中溫變換。

    *后一個步驟就是提純氫氣，現(xiàn)在*常用的一種氫氣提純系統(tǒng)就是 PAS 系統(tǒng)，又叫變壓吸附凈化分離系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能耗低、流程簡單、制取氫氣的純度較高，*高時氫氣的純度可達 99.999%。