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成都天然气制氢工艺与技术

所属分类:企业新闻    发布时间: 2022-09-19    作者:admin
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利用成都天然气制氢具有成本低、规模效应显着的优点。 研发更..的成都天然气制氢新技术是解决廉价氢源问题的重要保障。 天然气作为一种好的、清洁的工业能源,在我国能源发展进程中具有重要的战略意义。 因为天然气不仅是人们日常生活的重要燃料,也是许多化工副产品的基础原料。

成都天然气制氢是众多天然气产品中的一种。 辽河油田作为中国第三大油气田,本身就拥有丰富的天然气资源,尤其是油气集中加工企业。 在油气生产过程中,我们可以生产相当规模。 伴生气干气具有天然气深加工的得天独厚的条件,对推动天然气制氢工艺的开发和推广具有更广泛的现实意义。

1. 成都天然气制氢选择的理论分析

氢气作为一种二次化工产品,在医药、精细化工、电子电气等行业有着广泛的用途。 特别是氢作为燃料电池的选择燃料,在未来的交通和发电领域将具有广阔的市场前景,在未来的能源结构中将占据越来越重要的地位。 采用传统的制氢方法,如轻烃蒸汽重整、水电解、甲醇裂解、煤汽化、氨分解等,技术相对成熟,但成本高,生产率高。 劳动效率低、劳动效率低等“一高两低”问题。 在辽河油田油气生产过程中,存在干气、石脑油等伴生油气资源。 用这种方法制氢可以很大限度地提高资源的利用率,伴生气的主要成分是甲烷,它使用的是烃类蒸汽。 可转化为氢气,生产纯度高,生产效率高。

2、成都天然气制氢原理

天然气的主要加工工艺包括常减压蒸馏、催化裂化、催化重整和芳烃生产。 同时,包括天然气的提取、收集和净化。 在一定的压力、一定的高温和催化剂的作用下,烷烃与天然气中的水蒸气发生化学反应。 重整气在锅炉中进行热交换,进入变换炉,将CO转化为H2和CO2。 经过热交换、冷凝、汽水分离后,气体通过程序控制依次通过装有三种特定吸附剂的吸附塔,通过变压吸附(PSA)对N2、CO、CO、  CH4 和 CO2。 减压和解吸释放杂质并使吸附剂再生。

反应式:CH4 H2O→CO 3H2-Q CO H2O→CO2 H2 Q

主要规格。 压力:1.0-2.5MPa; 天然气单耗:0.5-0.56Nm3/Nm3氢气; 耗电量:0.8-1.5/Nm3氢气; 规模:1000 Nm3/h ~100000 Nm3/h; 纯度:符合工业氢气,纯氢气(GB/T7445-1995); 年运行时间:大于8000h。

3、天然气水蒸气重整制氢需要解决的关键问题

天然气蒸汽重整制氢需要吸收大量热量,制氢过程消耗大量能源,燃料成本占生产成本的百分之50到70。 辽河油田在该领域开展了大量卓有成效的研究工作,在油气集输企业建设了一大批工业化生产装置。 考虑到氢气在炼油厂和未来能源领域的应用,天然气蒸汽转化技术无法满足要求。 大规模制氢的要求。 因此,研发更..的天然气制氢新工艺技术是解决廉价氢源问题的重要保障。 新工艺技术在减少生产设备投资、降低生产成本方面应有明显突破。

4、成都天然气制氢新工艺、新技术分析

天然气绝热转化制氢。 该技术很突出的特点是大部分原料反应本质上是部分氧化反应,控速步骤变成了快速的部分氧化反应,大大提高了天然气制氢装置的生产能力。 天然气绝热转化制氢的过程使用廉价空气作为氧气源。 设计的带有氧气分配器的反应器可以解决催化剂床层热点问题,合理分配能量。 由于床中热点的减少,还获得了催化材料的反应稳定性。 大大提高,加氢站小规模现场制氢中天然气绝热转化制氢更能体现其产能强的特点。 新工艺具有工艺流程短、操作单元简单等优点,可显着降低小型现场制氢设备的投资和制氢成本。

天然气部分氧化成氢气。 与传统的蒸汽重整方法相比,天然气催化部分氧化制合成气的工艺能耗更低,而且使用很其廉价的耐火材料建造反应器。 空分装置投资和制氧成本。 采用高温无机陶瓷透氧膜作为天然气催化部分氧化反应器,将低成本制氧与天然气催化部分氧化制氢同时进行。 初步技术经济评估结果表明,与常规生产工艺相比,其设备投资可降低百分之25到30左右,生产成本可降低百分之30到50.

天然气高温裂解制氢。 天然气高温裂解制氢是天然气在高温下催化分解成氢气和碳。 由于不产生二氧化碳,因此被认为是化石燃料与可再生能源之间的过渡过程。 辽河油田在天然气高温催化裂化制氢方面开展了广泛的研究工作,制得的碳具有特定的重要用途和广阔的市场前景。

天然气自热重整制氢。 与重整工艺相比,该工艺由外部供热变为自加热,反应热的利用更加合理。 其原理是放热天然气燃烧反应和强吸热天然气蒸汽重整反应在反应器中耦合。 反应体系本身可以实现自加热。 此外,由于自热重整反应器中的强放热反应和强吸热反应是分步进行的,反应器仍需要耐高温的不锈钢管作为反应器,这使得天然气自热重整反应过程具有 设备投资高,生产能力低的缺点。

5、天然气脱硫制氢技术

辽河油田在原有合成氨气生产工艺的基础上,对重整器、脱硫转化、热回收系统等进行了大胆改造,采用了创新装置,与老工艺相比大大降低了天然气消耗量。 也减少了约 1/3。 技术特点: 天然气经加压脱硫后,在装有催化剂的专用重整器中用蒸汽裂解重整,生成氢气、二氧化碳和一氧化碳的重整气。 氢气通过变压吸附 (PSA) 提纯获得。

主要性能指标。 在一定压力下,在炼油厂使用活性炭、硅胶、分子筛和氧化铝吸附剂、甲醇裂解气、合成氨吹扫气、催化裂解干气、变换气、水煤气和半水煤气组成的复合吸附床 在较低压力下选择性吸附各种含氢源中的杂质组分,将难吸附的氢气作为产品气从吸附塔

6、氢气分离提纯

吸附塔是吸附、解吸和吸附制备的交替过程,实现连续制氢。 氢气在一定压力下进入PSA-H2系统。 富氢自下而上通过装有特殊吸附剂的吸附塔,从吸附塔顶部收集的产品氢气输出至外界。 当床层中的吸附剂被CO.CH4脱除后,N2饱和后,富氢被切换到其他吸附塔。 在吸附-解吸过程中,吸附塔内仍有一定压力的产氢,这部分纯氢用于平衡刚刚解吸的其他氢气的压力。 塔分别均压和冲洗,既利用了吸附塔内剩余的氢气,又减慢了吸附塔的升压速度,也减缓了吸附塔的疲劳程度,有效地实现了分离 氢,并实现氢和杂质的结合的分离。

以上就是有关成都天然气制氢工艺与技术了,希望对于您有所帮助。