天然氣制氫方法主要有熱裂解法、催化裂解法和重整法等。熱裂解法熱裂解法是將天然氣在高溫下分解為氫氣和碳,常用反應溫度在800度至1000度之間。催化裂解法催化裂解法是在催化劑的作用下將天然氣在低溫下分解為氫氣和碳。由于反應溫度較低,能量損失小。催化劑通常是鉅、鉑、銘等貴金屬催化劑。重整法是利用天然氣進行催化重整反應,其原理是將天然氣與水蒸氣加熱至高溫,經過反應后得到大量的氫氣和一定量的CO2。重整反應通常采用鎳為催化劑。天然氣制氫工藝流程主要包括凈化系統與轉化系統和提純系統。凈化系統主要包括對原料氣的烯烴、含硫進行凈化,原因是轉化催化劑的敏感。轉化系統主要是以凈化氣、蒸汽在轉化催化劑的作用下,轉化成氫氣、CO/CO2,然后經過以Fe3O4為催化劑使得CO轉化成C02和氫氣,經過凈化系統,得到純度較高的氫氣。天然氣制氫技術特點:(1)技術成熟,運行安全可靠。(2)操作簡單,自動化程度高。(3)運行成本低廉,回收期短。(4)低氮排放技術,滿足環境保護要求。(5)優化圓筒爐結構,結構簡單,可靠性高。(6)PSA解吸氣全回燒,降低燃料消耗,減少廢氣排放。(7)裝置設備高度集成化,實現撬塊化,占地小,工期短。 甲醇裂解制氫技術為氫能產業提供了可靠的氫氣來源。貴州甲醇裂解制氫在哪里
三種制氫方案對比:天然氣水蒸汽重整制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、電解水制氫大型制氫:天然氣水蒸汽重整制氫占主導地位:(1)天然氣既是原料氣也是燃料氣,無需運輸,氫能耗低,消耗低,氫氣成本。(2)自動化程度高,安全性能高。(3)天然氣制氫費用較高,適合大規模工業化生產,一般制氫規模在5000Nm3/h以上時選擇天然氣制氫工藝更經濟小型制氫、高純氫采用電解水方法:水電解制氫技術自開發以來一直進展不大,其主要原因是需要耗用大量的電能,電價的昂貴,用水電解制氫都不經濟。電解水制氫,是較成熟的制氫方法,由于它的電耗較高,致其單位氫氣成本較高。甲醇水蒸汽重整制氫是中小型制氫的(1)甲醇蒸汽重整制氫與大規模的天然氣制氫或水電解制氫相比,省錢,能耗低。由于反應溫度低,工藝條件緩和,燃料消耗也低。(2)甲醇蒸汽重整制氫所用的原料甲醇易得,運輸,儲存方便。而且所用的原料甲醇純度高,不需要再進行凈化處理,反應條件溫和,易于操作。 貴州甲醇裂解制氫在哪里甲醇裂解制氫系統,具備良好的自動化操作性。
甲醇與水蒸氣在一定的溫度、壓力條件下通過催化劑,在催化劑的作用下,發生甲醇裂解反應和一氧化碳的變換反應,生成氫和二氧化碳,這是一個多組份、多反應的氣固催化反應系統。反應方程如下:CH3OH→CO+2H2(1)H2O+CO→CO2+H2(2)CH3OH+H2O→CO2+3H2(3)重整反應生成的H2和CO2,再經過變壓吸附法(PSA)將H2和CO2分離,得到高純氫氣。工業上利用甲醇制氫有二種途徑:甲醇分解、甲醇部分氧化和甲醇蒸汽重整。甲醇蒸汽重整制氫由于氫收率高,能量利用合理,便于工業操作而更多地被采用。甲醇蒸汽重整是吸熱反應,可以認為是甲醇分解和一氧化碳變換反應的綜合結果。甲醇蒸汽重整制氫工藝,經歷了多次技術改進,已相當成熟。甲醇蒸汽重整過程既可以使用等溫反應系統,也可以使用絕熱反應系統。等溫反應系統采用管式反應器,管殼中充滿熱載體進行換熱,保持恒溫反應。在絕熱反應系統中,蒸汽與甲醇混合物經過一系列絕熱催化劑床層,床層之間配備換熱器。反應產物凈化系統可根據產品質量等級要求選擇,變壓吸附及膜分離技術是非常實用的氣體凈化技術。
醇蒸汽重整是吸熱反應,可以認為是甲醇分解和一氧化碳變換反應的綜合結果。甲醇蒸汽重整制氫工藝,經歷了多次技術改進,已相當成熟。甲醇蒸汽重整反應,重整產物氣經過變壓吸附等凈化過程,可得不同規格的氫氣產品。甲醇蒸汽重整過程既可以使用等溫反應系統,也可以使用絕熱反應系統。等溫反應系統采用管式反應器,管殼中充滿熱載體進行換熱,保持恒溫反應。在絕熱反應系統中,蒸汽與甲醇混合物經過一系列絕熱催化劑床層。反應產物凈化系統可根據產品質量等級要求選擇,變壓吸附及膜分離技術是非常實用的氣體凈化技術。甲醇與水蒸氣在一定的溫度、壓力條件下通過催化劑,在催化劑的作用下,發生甲醇裂解反應和一氧化碳的變換反應,生成氫和二氧化碳,這是一個多組份、多反應的氣固催化反應系統。(3)重整反應生成的H2和CO2,再經過變壓吸附法(PSA)將H2和CO2分離,得到高純氫氣。工業上利用甲醇制氫有二種途徑:甲醇分解、甲醇部分氧化和甲醇蒸汽重整。甲醇蒸汽重整制氫由于氫收率高(由反應式可以看出其產物的氫氣組成可接近75%),能量利用合理,過程簡單,便于工業操作而更多地被采用。 甲醇裂解制氫反應,在特定條件下進行。
固體氧化物電解水制氫技術是一種在高溫下進行的電解水技術,操作溫度通常在700℃到1000℃之間。這種技術的結構由多孔的氫電極(陰極)、電極(陽極)和一層致密的固體電解質組成。由于其高溫操作,固體氧化物電解水技術具有很高的反應動力學,能夠降低電能消耗,實現高效率的電解。此外,這種技術在某些特定場合,如高溫氣冷堆或太陽能集熱等情況下,具有較大的優勢。然而,固體氧化物電解水技術的技術難度較高,目前仍存在許多技術問題需要解決,成本也較高,尚未實現市場化應用。裂解過程中產生的二氧化碳可考慮進行捕集和利用,以實現碳中和。陜西新型甲醇裂解制氫
熱回收系統可以進一步提高甲醇裂解制氫的經濟性。貴州甲醇裂解制氫在哪里
甲醇制氫是通過化學反應將甲醇轉化為氫氣。在一定溫度和壓力條件下,甲醇與脫鹽水在催化劑的作用下發生一系列反應,生成氫氣和二氧化碳。在這個過程中,甲醇和脫鹽水的混合物經過反應后,再經過變壓吸附法將氫氣和二氧化碳分離,得到提純后的氫氣。甲醇又稱羥基甲烷、木醇或木精,是一種有機化合物,是結構**為簡單的飽和一元醇,甲醇有“木醇”與“木精”之名,源自于曾經其主要的生產方式是自木醋液(為木材干餾或裂解的產物之一)萃取。現代甲醇是直接從一氧化碳,二氧化碳和氫的一個催化作用的工業過程中制造。甲醇很輕、揮發性強、無色、易燃,并有與乙醇非常相似的氣味。但不同于乙醇,甲醇毒性大,不可以飲用。通常用作溶劑、防凍劑、燃料或變性劑乙醇,亦可用于經過酯交換反應生產柴油。甲醇制氫相比于其他制氫方式,具有能耗和成本較低的優勢,因此被廣應用于化工生產中。 貴州甲醇裂解制氫在哪里