新能源天然气制氢设备设计

从汽车到船舶，从工厂到家庭，氢能出现在社会生产生活各个方面，不少大型城市开始兴建加氢站等基础设施，氢能源技术与产业得到大规模推广。作为氢能生产大国和使用大国，有力推动氢能发展。在交通领域，2022年我国氢能源汽车保有量突破万辆，预计到2025年有望增至10万辆。在旺盛的需求引导下，绿氢制取的成本降低。目前，绿氢主要通过电解水来制取，成本的80%来自电解过程的能耗。根据工作原理、温度以及所用电解池材料的不同，电解水制氢可分为碱性电解水、质子交换膜电解水、高温固体氧化物电解水3类。碱性电解水技术成熟度较高，具有成本优势，是现有大规模绿氢工程项目的主要方案。质子交换膜电解水技术效率高于碱性电解水，系统集成简单，但需要使用贵金属铂、铱等作为催化剂，目前设备成本约为碱性电解水的3倍，未来需通过新型催化剂的开发和膜电极制备技术的发展提升性价比。高温固体氧化物电解水技术，则是在500—800摄氏度高温下，将电能和热能转化为化学能（氢能），氢气被分离出来，被认为是理论效率的电解水制氢技术。综合来看，发展新型电解质材料、提高关键材料寿命、优化工作温度成为电解制氢技术的发展方向。我国天然气制氢始于20世纪70年代，主要为合成氨提供氢气。新能源天然气制氢设备设计

我国将近30%碳排放来源于工业用能(不含电网供电)，氢能利用是冶金、化工、炼油等工业部门进行深度脱碳的有效途径。中国钢铁行业90%以上的产能是采用高炉(BOF)技术生产的长流程钢，利用氢气的高还原性，直接用氢气代替煤炭作为高炉的还原剂，可减少乃至完全避免钢铁生产过程中的二氧化碳排放。化工、炼化行业中，氢可用作合成氨、合成甲醇的工业原料，或在石油炼化过程中作为加氢精制、加氢裂化的原料。可再生能源制氢耦合冶金、化工、炼油等工业用户，可助力工业部门实现深度脱碳推广天然气制氢设备设备价格温重整制氢的原理是通过重整反应将碳氢化合物分解为一氧化碳。

国外氢能项目进展到底怎样?全世界的氢能项目进展都不及预期。氢能热，其实从1970年代开始到现在已经是第四轮了。氢能真不是什么未来能源，只是过去半个世纪全球对氢能的认识一直在“战略摇摆”。新兴产业发展需要真金白银、向来是困难重重的。现在这轮氢能热为什么让人觉得比以前更有希望呢?原因有三：一是全球范围内应对气候变化的推力前所未有;二是绿电价格降低的速度前所未有;三是氢能终端利用的技术进步很快，燃料电池、掺氢/纯氢燃气轮机即将走向经济可行，技术可以说是现成的，就是选择干与不干的问题。

    天然气制氢主要有热裂解法、催化裂解法和重整法等。热裂解法热裂解法是将天然气在高温下分解为氢气和碳。具有局限性。催化裂解法催化裂解法是在催化剂的作用下将天然气在低温下分解为氢气和碳。由于反应温度较低，能量损失小。催化剂通常是钜、铂、铭等贵金属催化剂。重整法是利用天然气进行催化重整反应，其原理是将天然气与水蒸气加热至高温，经过反应后得到大量的氢气和一定量的CO2。重整反应通常采用镍为催化剂。天然气制氢工艺的改进通过对转化炉、热量回收系统等进行改造可以实现成本节约、降低对天然气原料的消耗，这种技术通过对原料的消耗，这种技术通过对天然气加氢脱硫和在转化炉中放置适量的特殊催化剂进行裂解重整，生成二氧化碳、氢气和一氧化碳的转化气，之后再进行热量回收，经一氧化碳变换降低转化气中一氧化碳的含量、再通过PSA变压吸附提纯就可以得到纯净的氢气。天然气制氢装置中氢气提纯工艺主要是在适当条件下，将活性炭、氧化铝等组成吸附床，并用吸附床将变换气中各杂质组分在适当的压力条件下进行吸附，不易被吸附的氢气就从吸附塔的出口输出，从而实现氢气的提纯。 活性氧化铝类主要用于气体的干燥。

    天然氢是一种自然生成的、可持续的氢源自上世纪初以来，进行石油矿物开采时常发现有天然生成的氢气逸出，地质勘探界称之为“天然氢”。天然氢分布于在自然界大气圈、地壳、地幔、地下水等系统中。其中，分布在大陆壳、洋壳和火山热液等地质环境中、且可在地表检测到较高浓度的氢源，也称之为“地质氢”，即地质成因的氢。另外为与氢能中的“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”区分开，也有报告中使用“金氢”或“白氢”来描述天然氢。相对电解制氢，天然氢开采拥有较低的成本下限。尤其对高浓度天然氢矿藏，其开采成本可远低于其他制氢途径。天然气制氢工艺的改进通过对转化炉、热量回收系统等进行改造可以实现成本节约、降低对天然气原料的消耗，这种技术通过对原料的消耗，这种技术通过对天然气加氢脱硫和在转化炉中放置适量的特殊催化剂进行裂解重整，生成二氧化碳、氢气和一氧化碳的转化气，之后再进行热量回收，经一氧化碳变换降低转化气中一氧化碳的含量、再通过PSA变压吸附提纯就可以得到纯净的氢气。未来应聚焦氢能领域关键技术，着眼于氢能产业链发展路径。大型天然气制氢设备设备价格

天然气制氢设备能根据需求灵活调控氢气产量。新能源天然气制氢设备设计

煤制气装置：煤制氢装置的生产过程为通过将煤浆和纯氢，经气化、净化单元后生成纯度达到、酸性气。从目前已投产的煤气化装置运行情况来看，气流床气化技术的工业化发展速度快，其中以湿法进料气化技术更为成熟。氢气市场应用领域广阔，应用于化工、冶金、电力、电子等行业，用作保护气体、还原气体、原料气体电池燃料。其次，氢的热值高，反应速度快，获得途径多，储存形式多样。由于其经济性、机动性、环境友好性，因此扩大氢生产资源、开发新的制氢工艺以及改进现有制氢工艺，受到人们的普遍关注。制氢的原料包括：煤炭、水、烃类、氨气、硫化氢、有机废水、醇类。煤炭制氢成本低且可大规模制氢，但制氢工艺流程较长，操作环境差。以水为原料制氢方法包括：太阳能高温电解水工艺、核热高温电解水工艺、电流循环制氢工艺、光催化分解水技术。分解硫化氢、氨气制氢方法主要包括：高温热解法、光催化法和等离子化学离解法。新能源天然气制氢设备设计