天然氣作為一種潔凈的工業(yè)能源，在我國的能源發(fā)展中具有重要的作用和地位，它不僅可以當(dāng)做燃料使用，同時(shí)還是一些化工廠產(chǎn)品的基本原料。其中，將天然氣用作制氫時(shí)，整個(gè)工藝的成本較低，能夠應(yīng)用于氫氣的生產(chǎn)當(dāng)中。  隨著能源消耗地加劇，尋找新的能源已經(jīng)成為當(dāng)前的一個(gè)重要任務(wù)。氫作為現(xiàn)今有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N能源，幾乎不產(chǎn)生污染，轉(zhuǎn)化效率高。利用天然氣制取氫氣，可以在一定程度上緩解我國能源危機(jī)，進(jìn)一步促進(jìn)我國能源利用結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。本文將重點(diǎn)就天然氣制氫的原理、天然氣制氫工藝和技術(shù)、天然氣制氫技術(shù)的分類天然氣制氫的成本核算等幾個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的研究和探討。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，制氫設(shè)備的效率和產(chǎn)量不斷提高，成本也在逐漸降低。天津高科技天然氣制氫設(shè)備

    通過對(duì)轉(zhuǎn)化爐、熱量回收系統(tǒng)等進(jìn)行改造可以實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約、降低對(duì)天然氣原料的消耗，這種技術(shù)通過對(duì)原料的消耗，這種技術(shù)通過對(duì)天然氣加氫脫硫和在轉(zhuǎn)化爐中放置適量的特殊催化劑進(jìn)行裂解重整，生成二氧化碳、氫氣和一氧化碳的轉(zhuǎn)化氣，之后再進(jìn)行熱量回收，經(jīng)一氧化碳變換降低轉(zhuǎn)化氣中一氧化碳的含量、再通過PSA變壓吸附提純就可以得到純凈的氫氣。天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當(dāng)條件下，將硅膠、活性炭、氧化鋁等組成吸附床，并用吸附床將變換氣中各雜質(zhì)組分在適當(dāng)?shù)膲毫l件下進(jìn)行吸附，不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出，從而實(shí)現(xiàn)氫氣的提純。這一工藝的主要性能指標(biāo)和技術(shù)指標(biāo)如下：1）生產(chǎn)能力一般在500~100000m3/h，氫氣產(chǎn)品的純度可達(dá)到，產(chǎn)品的壓力在；2）處理原料的量在20~5000m3/h，氫氣純度一般在，氫氣的提取率在80%左右。 天津高科技天然氣制氫設(shè)備天然氣是制氫設(shè)備的主要原料，經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)后，可以生成高純度的氫氣。

截至目前已經(jīng)運(yùn)營了5年多的北非馬里Bourakebougou氫井，氫氣天然濃度約98%，開采成本約3.5元/kg。另據(jù)西班牙天然氫開采企業(yè)HeliosAragon披露，天然氫開采的盈虧平衡成本可能在3.5-5元/kg之間。天然氫的存在形式相對(duì)多樣，氣液固皆存。現(xiàn)有相關(guān)文獻(xiàn)中，根據(jù)天然氫在地球內(nèi)部的賦存狀態(tài)初步將之分為游離態(tài)、包裹體、溶解氫三大類。游離態(tài)一般指氣態(tài)，是目前國內(nèi)外勘探到的主要天然氫來源，一般分布在淺層地表中，可以在地下巖石或地層孔隙裂隙中自由擴(kuò)散運(yùn)移，有時(shí)會(huì)逸出地面。包裹體指包裹或吸附在巖石內(nèi)的氫，一般分布在壓力較高的深層地質(zhì)中，隨著地質(zhì)變動(dòng)、礦物開采等而被發(fā)掘出來，如煤盆地、沉積巖或變質(zhì)巖、巖鹽礦床等。溶解氫，即溶解在水中的氫氣，一般在氫礦藏周圍的地下水中有較多存在。

天然氣高溫裂解制氫。天然氣高溫裂解制氫是天然氣經(jīng)高溫催化分解為氫和碳該過程由于不產(chǎn)生二氧化碳被認(rèn)為是連接化石燃料和可再生能源之間的過渡工藝過程。對(duì)于天然氣高溫催化裂解制氛，開展了大量研究工作，所產(chǎn)生的碳能夠具有特定的重要用途和廣闊的市場(chǎng)前景。口口天然氣自熱重整制氫。該工藝同重整工藝相比，變外供熱為自供熱，反應(yīng)熱量利用較為合理，原理是在反應(yīng)器中耦合了放熱的天然氣反應(yīng)和強(qiáng)吸熱的天然氣水蒸汽重整反應(yīng)反應(yīng)體系本身可實(shí)現(xiàn)自供熱。另外，由于自熱重整反應(yīng)器中強(qiáng)放熱反應(yīng)和強(qiáng)吸熱反應(yīng)分步進(jìn)行，因此反應(yīng)器仍需耐高溫的不修銹鋼管做反應(yīng)器這就使得天然氣自熱重整反應(yīng)過程具有裝置成本高，生產(chǎn)能力低等缺點(diǎn)。制氫設(shè)備在生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因此需要配備冷卻系統(tǒng)以控制溫度。

國內(nèi)現(xiàn)階段尚無天然氫的勘探及開采項(xiàng)目披露，但在天然氫的資源分布數(shù)據(jù)及研究也已有一定的積累。依托于已覆蓋國內(nèi)大部分地區(qū)的油氣和礦產(chǎn)資源勘探開發(fā)活動(dòng)，國內(nèi)已有較多的天然氫發(fā)現(xiàn)案例。如在在松遼盆地的個(gè)別鉆井中發(fā)現(xiàn)氫氣含量高達(dá)85.54%，在柴達(dá)木盆地三湖地區(qū)2號(hào)井的巖屑罐頂氣中,檢測(cè)到了含量可達(dá)99%的氫氣。此外，在云南騰沖部分熱泉、山西沁水煤礦和煤井、渤海灣盆地、松遼盆地等多地我國均有低濃度天然氫發(fā)現(xiàn)案例。在這些地區(qū)，中石化、中煤，以及地質(zhì)勘探機(jī)構(gòu)等油氣、礦產(chǎn)企業(yè)機(jī)構(gòu)或已掌握了較為可觀的天然氫分布資料。天然氣制氫設(shè)備的生產(chǎn)和使用還需要考慮對(duì)環(huán)境的影響，采取相應(yīng)的措施減少對(duì)環(huán)境的污染。天津高科技天然氣制氫設(shè)備

天然氣制氫設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)之一是其高效性，可以在較短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出大量的氫氣，滿足不同領(lǐng)域的需求。天津高科技天然氣制氫設(shè)備

天然氣制氫由天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制轉(zhuǎn)化氣和變壓吸附(PSA)提純氫氣(H2)兩部分組成，壓縮并脫硫后天然氣與水蒸汽混合后，在鎳催化劑的作用下于750~850℃將天然氣物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氫氣(H2)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)的轉(zhuǎn)化氣，轉(zhuǎn)化氣可以通過變換將一氧化碳(CO)變換為氫氣(H2)，成為變換氣，然后，轉(zhuǎn)化氣或者變換氣通過變壓吸附(PSA)過程，得到高純度的氫氣(H2)。反應(yīng)原理：天然氣的主要加工過程包括常減壓蒸餾、催化裂化、催化重整和芳烴生產(chǎn)。同時(shí)，包括天然氣開采、集輸和凈化。在一定的壓力和一定的高溫及催化劑作用下，天然氣中烷烴和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其化學(xué)反應(yīng)式為：CH4+H2O→3H2+CO-QCO+H2O→H2+CO2+Q天津高科技天然氣制氫設(shè)備