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。自動化程度高,安全性能高。天然氣制氫較高,適合大規(guī)模工業(yè)化生產。天然氣制氫是一種通過利用化學反應來將天然氣轉化為氫氣的技術。這種技術在工業(yè)和能源領域得到廣泛應用,在生產出高質量的氫氣的同時,也能夠為環(huán)境保護事業(yè)作出貢獻。1、提取天然氣第一步就是從天然氣井中提取天然氣。長慶石化公司的天然氣儲備量很大,為了能夠利用這些儲備,公司從天然氣井中提取出來天然氣。據統(tǒng)計,公司每天從天然氣井中提取的天然氣量達到了120萬立方米,這些天然氣主要是由甲烷和少量的乙烷組成的。2、脫硫天然氣中含有一定的硫化氫氣體,這些氣體會影響到后續(xù)的制氫工藝同時也會對環(huán)境造成污染。3、脫碳這一步是將天然氣中的二氧化碳去除,也是為了減少二氧化碳對后續(xù)制氫過程的影響。4、制氫將經過脫硫和脫碳的天然氣送入蒸汽重整反應器中與蒸汽進行作用,反應生成氫氣。在這一步中,天然氣中的甲烷與水化合反應,產生氫氣和氧化碳。天然氣部分氧化制氫工藝所消耗的能量更加少。新能源天然氣制氫設備設備
天然氣制氫的市場前景:天然氣制氫在當前能源市場前景廣闊。隨著全球向低碳能源轉型,氫氣作為清潔的能源載體,市場需求持續(xù)攀升。天然氣制氫憑借其成熟的技術、豐富的原料資源和成本優(yōu)勢,在制氫市場中占據重要份額。預計在未來5-10年內,隨著燃料電池產業(yè)的發(fā)展,以及化工行業(yè)對氫氣需求的穩(wěn)定增長,天然氣制氫在工業(yè)氫氣供應市場的份額有望從目前的30%-40%進一步提升。尤其是在天然氣資源豐富且基礎設施完善的地區(qū),天然氣制氫將迎來更大的發(fā)展機遇,為能源轉型和產業(yè)升級注入強勁動力。天然氣制氫面臨的挑戰(zhàn):盡管天然氣制氫優(yōu)勢明顯,但也面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面,天然氣作為化石能源,制氫過程會產生二氧化碳排放,在全球碳減排的大趨勢下,如何降低碳排放,開發(fā)碳捕獲與封存(CCS)或碳捕獲、利用與封存(CCUS)技術,是亟待解決的問題。另一方面,隨著可再生能源制氫技術的興起,如風電、光伏電解水制氫,天然氣制氫面臨著市場競爭壓力。如何進一步提升自身效率、降低成本,突出優(yōu)勢,是行業(yè)需要思考的方向。此外,天然氣價格受市場波動影響,可能導致制氫成本不穩(wěn)定,影響企業(yè)的長期規(guī)劃與決策,只有克服這些挑戰(zhàn)。 四川大型天然氣制氫設備未來應聚焦氫能領域關鍵技術,著眼于氫能產業(yè)鏈發(fā)展路徑。
能源消耗成本:電力消耗:在天然氣制氫過程中,需要消耗電力來驅動設備運行,如壓縮機、泵等。因此,地區(qū)電價政策對制氫成本影響較大,電價上漲會使制氫運營成本增加16。燃料氣消耗:在制氫工藝過程中,需要消耗一部分天然氣作為燃料,為反應提供所需的熱量。燃料氣的消耗與制氫工藝的效率密切相關,工藝不夠先進會導致燃料氣消耗量大,增加成本4。生產規(guī)模:一般來說,生產規(guī)模越大,單位氫氣的成本越低。大型制氫項目可以更好地實現(xiàn)規(guī)模經濟,通過批量采購原料、優(yōu)化設備運行等方式降低成本。而小型制氫項目由于生產規(guī)模小,單位氫氣的成本相對較高.
天然氣脫硫:本裝置采用干法脫硫來處理該原料氣中的硫份。為了脫除有機硫,采用鐵錳系轉化吸收型脫硫催化劑,并在原料氣中加入約1-5%的氫,在約400C高溫下發(fā)生反應經鐵錳系脫硫劑初步轉化吸收后,剩余的硫化氫,再在采用的氧化鋅催化劑作用下發(fā)生下述脫硫反應而被吸收。氧化鋅吸硫速度極快,因而脫硫沿氣體流動方向逐層進行,硫被脫除至,以滿足蒸汽轉化催化劑對硫的要求。天然氣制氫的副產品有從氯堿工業(yè)副產氣、煤化工焦爐煤氣、合成氨產生的尾氣。絕熱條件下,天然氣制氫,這種天然氣制氫方式更適用于小規(guī)模的制取氫。天然氣絕熱轉化制氫將空氣作為氧氣來源,同時利用含氧分布器可以解決催化劑床層熱點問題和能量的分配,隨著床層熱點的降低,催化材料的反應穩(wěn)定性也得到較大的提高。天然氣絕熱轉化制氫工藝流程簡單、操作方便,當制氫規(guī)模較小的時候可以減少氫成本和相應的制氫設備的。天然氣部分氧化制氫的反應器采用的是高溫無機陶瓷透氧膜,與傳統(tǒng)的蒸汽重整制氫的方式相比較來說,天然氣部分氧化制氫工藝所消耗的能量更加少,因為它采用的是一些價格低廉的耐火材料組成的反應器。 氫能作為各個能源之間的橋梁,正迎來重大發(fā)展機遇。.
氫氣作為一種無色無味的氣體,能夠通過多種方式生產,根據生產過程中使用的能源和產生的環(huán)境影響可分為不同種類。綠氫是的氫能源,通過電解可再生能源來生產。由于能源來自可再生來源,綠氫被認為是應對氣候變化的重要能源。當供電解用的能源來自于像風,水或太陽能這樣的可再生能源時,就是綠氫。紅氫與綠氫類似,也是通過電解生產的,但能源來自核電站。雖然會產生放射性廢物,但這些廢物可被回收,使得紅氫具有綠色屬性。黃氫的生產同樣通過電解,但其能源來自公共電網。然而,如果電網主要依賴化石燃料,黃氫的環(huán)境影響將受到限制。綠氫,是通過風能或太陽能等可再生清潔能源發(fā)電,再利用這些清潔電能,以電解水方式制取氨氣?;钚匝趸X類主要用于氣體的干燥。福建資質天然氣制氫設備
。氫氣需要壓縮到可用的空間中,以存儲足夠的量,來滿足車輛的工作循環(huán)要求。新能源天然氣制氫設備設備
為**天然氣制氫的“灰氫”屬性,設備將向綠氫協(xié)同模式轉型,構建零碳制氫生態(tài)系統(tǒng)。**路徑包括:電力替代工藝熱源:利用光伏/風電產生的過剩綠電(電價<)驅動固體氧化物電解池(SOEC),將水蒸氣分解為H?與O?,生成的氧氣通入天然氣重整爐替代空氣,實現(xiàn)“富氧重整”——該工藝可將CO?排放量降低60%以上,同時提升合成氣中H?/CO比例(從傳統(tǒng)SMR的3:1提升至5:1),更適合下游甲醇合成等場景。綠氫回注重整系統(tǒng):將可再生能源制得的綠氫注入天然氣管道(摻氫比例≤20%),通過重整設備生產“藍氫”,這類混合燃料既兼容現(xiàn)有基礎設施,又可逐步降低對化石能源的依賴。光熱催化重整技術:拋物面聚光器將太陽光能聚焦至反應器(溫度>800℃),驅動甲烷干重整反應,同時利用CO?作為重整原料,實現(xiàn)“碳循環(huán)”制氫——該技術已在西班牙PSA集團的示范項目中實現(xiàn)連續(xù)運行,單位氫氣碳足跡較傳統(tǒng)SMR降低90%以上。 新能源天然氣制氫設備設備