上海天然氣天然氣制氫設(shè)備

天然氣制氫設(shè)備根據(jù)工藝需求分為多種類型。大型制氫裝置主要采用頂燒爐、側(cè)燒爐和梯臺(tái)爐等重整爐型。頂燒爐因燃燒器布置在輻射室頂部，具有熱效率高、占地面積小、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，成為新建工廠的優(yōu)先。側(cè)燒爐和梯臺(tái)爐因歷史原因在存量裝置中仍有應(yīng)用，但新建項(xiàng)目已較少采用。此外，部分氧化制氫設(shè)備通過(guò)天然氣與氧氣不完全氧化反應(yīng)，在1300-1400℃高溫下生成合成氣，具有能耗低、設(shè)備投資高的特點(diǎn)；自熱重整制氫設(shè)備則耦合放熱燃燒反應(yīng)與吸熱重整反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)自供熱，簡(jiǎn)化工藝流程。天然氣制氫的副產(chǎn)品有從氯堿工業(yè)副產(chǎn)氣、煤化工焦?fàn)t煤氣、合成氨產(chǎn)生的尾氣。上海天然氣天然氣制氫設(shè)備

安全風(fēng)險(xiǎn)防控與標(biāo)準(zhǔn)體系天然氣制氫裝置的安全管理需覆蓋原料儲(chǔ)運(yùn)、反應(yīng)控制及尾氣處理全鏈條。甲烷-空氣混合物極限為5-15%（V/V），需采用氮?dú)庵脫Q系統(tǒng)和激光甲烷檢測(cè)儀（檢測(cè)限1ppm）實(shí)現(xiàn)雙重防護(hù)。重整爐超溫是主要風(fēng)險(xiǎn)源，通過(guò)在催化劑床層布置20組熱電偶，配合緊急噴淋系統(tǒng)（響應(yīng)時(shí)間<1秒），可將飛溫事故概率降低至10??次/年。尾氣處理方面，采用催化氧化裝置將未轉(zhuǎn)化甲烷和CO氧化為CO?，VOCs排放濃度可控制在5mg/Nm3以下。國(guó)內(nèi)已發(fā)布《天然氣制氫裝置安全規(guī)范》（GB/T 37562-2019），對(duì)裝置耐壓等級(jí)、防爆區(qū)域劃分及應(yīng)急預(yù)案編制作出明確規(guī)定，推動(dòng)行業(yè)安全水平提升。江蘇國(guó)內(nèi)天然氣制氫設(shè)備未來(lái)應(yīng)聚焦氫能領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)，著眼于氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展路徑。

天然氣制氫技術(shù)正朝著**碳化、智能化和模塊化方向演進(jìn)。催化劑領(lǐng)域，單原子合金催化劑（Ni-Cu SAAs）將甲烷轉(zhuǎn)化溫度壓低至650℃，同時(shí)將貴金屬用量減少95%。反應(yīng)器設(shè)計(jì)方面，微通道重整器（通道尺寸<500μm）通過(guò)強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)，使氫氣產(chǎn)率提升30%，設(shè)備體積縮小80%。系統(tǒng)集成層面，太陽(yáng)能光熱耦合SMR裝置利用槽式集熱器提供反應(yīng)熱，能耗接近零。產(chǎn)業(yè)布局上，中東地區(qū)依托廉價(jià)天然氣資源建設(shè)大型出口基地，歐洲則發(fā)展分布式藍(lán)氫網(wǎng)絡(luò)。預(yù)計(jì)到2030年，全球天然氣制氫產(chǎn)能將突破8000萬(wàn)噸/年，占?xì)錃饪偣┙o量的45%，形成"天然氣制氫-CCUS-氫能儲(chǔ)運(yùn)"的完整價(jià)值鏈。

    天然氣制氫是當(dāng)前相當(dāng)有規(guī)?；瘧?yīng)用前景的制氫技術(shù)之一，其**原理是通過(guò)重整反應(yīng)將甲烷（CH?）轉(zhuǎn)化為氫氣（H?）和一氧化碳（CO），再通過(guò)后續(xù)工藝提純氫氣。主流工藝包括蒸汽重整（SMR）、部分氧化（POX）和自熱重整（ATR）。其中，蒸汽重整技術(shù)成熟度比較高，占據(jù)全球90%以上的天然氣制氫產(chǎn)能。該過(guò)程的**反應(yīng)為：CH?+H?O→CO+3H?（重整反應(yīng)）CO+H?O→CO?+H?（水煤氣變換反應(yīng)）典型設(shè)備系統(tǒng)由預(yù)處理單元、重整裝置、換熱網(wǎng)絡(luò)、壓力擺動(dòng)吸附（PSA）單元及尾氣處理系統(tǒng)構(gòu)成。預(yù)處理單元通過(guò)脫硫、脫氯等工藝保護(hù)下游催化劑；重整裝置在700-900℃高溫下運(yùn)行，采用鎳基催化劑促進(jìn)甲烷轉(zhuǎn)化；PSA單元通過(guò)周期性吸附/解吸循環(huán)，將氫氣純度提升至。技術(shù)創(chuàng)新方面，托普索公司的SynCOR甲烷三重整工藝通過(guò)集成CO?循環(huán)，將能效提升至85%；西門子能源開發(fā)的Silyzer技術(shù)，采用微通道反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)體積縮小50%?？迫鸸こ烫烊粴庵茪湓O(shè)備具備良好的能源利用效率。

天然氣制氫在化工行業(yè)應(yīng)用：在化工領(lǐng)域，天然氣制氫應(yīng)用極為廣。以合成氨生產(chǎn)為例，氫氣是合成氨的關(guān)鍵原料，約占合成氨原料氣的 75% 。天然氣制氫裝置能為合成氨工廠提供大規(guī)模、穩(wěn)定的氫氣供應(yīng)。在煉**業(yè)，氫氣用于油品加氫精制，可去除油品中的硫、氮等雜質(zhì)，提高油品質(zhì)量，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)天然氣制氫為煉油廠配套，能高效提升油品品質(zhì)，生產(chǎn)出清潔燃料。此外，在甲醇生產(chǎn)中，氫氣與一氧化碳反應(yīng)合成甲醇，天然氣制氫提供的大量氫氣保障了甲醇的規(guī)模化生產(chǎn)，有力推動(dòng)了化工行業(yè)眾多產(chǎn)品的生產(chǎn)與升級(jí)，促進(jìn)了化工產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。天然氣制氫設(shè)備的安全系統(tǒng)為生產(chǎn)保駕護(hù)航。安徽變壓吸附天然氣制氫設(shè)備

蘇州科瑞天然氣制氫設(shè)備擁有穩(wěn)定的制氫工藝。上海天然氣天然氣制氫設(shè)備

    然氣蒸汽重整制氫，是當(dāng)前大規(guī)模制取氫氣**為常用的方法。其基本原理基于甲烷與水蒸氣在高溫、催化劑作用下發(fā)生重整反應(yīng)，生成氫氣和一氧化碳，化學(xué)方程式為CH?+H?O?CO+3H?。由于該反應(yīng)為強(qiáng)吸熱反應(yīng)，需在800℃-1000℃的高溫環(huán)境下進(jìn)行，同時(shí)還需鎳基催化劑以降低反應(yīng)活化能，加速反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)過(guò)程中，首先將天然氣進(jìn)行脫硫處理，防止硫雜質(zhì)致使催化劑中毒。隨后，脫硫后的天然氣與水蒸氣混合，進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐段進(jìn)行重整反應(yīng)。生成的粗合成氣包含氫氣、一氧化碳、二氧化碳以及未反應(yīng)的甲烷和水蒸氣，經(jīng)變換反應(yīng)，將一氧化碳進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳，提高氫氣產(chǎn)率。**后，通過(guò)變壓吸附或膜分離技術(shù)，對(duì)混合氣進(jìn)行提純，獲取高純度氫氣。盡管該工藝技術(shù)成熟，氫氣產(chǎn)量大，但存在能耗高、碳排放量大的問(wèn)題，未來(lái)需在節(jié)能降碳技術(shù)研發(fā)上持續(xù)發(fā)力。 上海天然氣天然氣制氫設(shè)備