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天然气制氢 (2008/07/04 15:32)
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LNG ship

概述

天然气制氢由天然气蒸汽转化制转化气和变压吸附(PSA)提纯氢气(H2)两部分组成,压缩并脱硫后天然气与水蒸汽混合后,在镍催化剂的作用下于820~950将天然气物质转化为氢气(H2)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)的转化气,转化气可以通过变换将一氧化碳(CO)变换为氢气(H2),成为变换气,然后,转化气或者变换气通过变压吸附(PSA)过程,得到高纯度的氢气(H2)

 

天然气制氢气也是一个比较传统的技术,以前常用于大规模的氢气供应场合,例如5000m3/h以上的氢气供应量。我们根据中国氢气用户分散而且规模较小的特点,开发了低投资和低消耗的天然气蒸汽转化制氢技术,非常适合中小规模的氢气需求场合。在天然气丰富的地区,天然气制氢是最好的选择。我公司已经为国内和国外用户建设了这类装置和转让了技术。

 

典型装置

中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司天然气制氢装置

 

天然气制氢的主要技术:

  1. 天然气蒸汽一段转化技术,适合中小规模的制氢。
  2. 天然气蒸汽一段转化串接纯氧二段转化技术,适合于中大规模的制氢。
  3. 天然气两段换热式转化技术,适合中等规模的制氢技术。
  4. 天然气部分氧化制氢,适合大规模的制氢。
  5. 焦炉气部分氧化制氢,适合焦炉气资源丰富的地区。

产品特点

氢气规模:200~100,000m3/h

氢气纯度:99~99.999%

氢气压力:0.5~3.5MPa

适用领域:双氧水、山梨醇、TDIMDI、苯胺加氢等精细化工或医药中间体加氢过程,炼油厂加氢过程等。

技术特点

  1. 采用独特的热能回收技术,将转化炉的热效率提高;
  2. 设计优良的废热锅炉,为制氢装置的长周期运转,提供可靠的保障;
  3. 专有的转化炉烟气流动方式,燃料气的消耗更低。
  4. 无扰动切换吸附塔的变压吸附(PSA)提纯氢气大大提高了系统的可靠性。

技术原理

1 天然气的蒸汽转化

天然气的蒸汽转化是以水蒸汽为氧化剂,在镍催化剂的作用下将天然气转化为氢气(H2)、一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)的转化气。这一过程为吸热过程故需外供热量,转化所需的热量由转化炉辐射段燃烧燃料气提供。

在镍催化剂存在下其主要反应如下:

CH4+H2O→CO+3H2+Q

CO+H2O→CO2+H2+Q

2  变压吸附

变压吸附(PSA)循环是吸附和再生的循环,吸附过程是吸附剂在加压时吸附混合气中的某些组份,未被吸附组份通过吸附器层流出,当吸附剂被强吸附组分饱和以后,吸附塔需要进入再生过程,也就是解吸或脱附过程。
变压吸附(PSA)过程中吸附器内吸附剂解吸是依靠降低杂质分压实现的,在工业装置上可以采用的方法有:
1)
降低吸附器压力(泄压)
2)
对吸附器抽真空
    3)
用产品组分冲洗

转化炉示意图



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创建日期:
2005-01-17 16:28:53
修改日期:
2008-11-28 11:16:48
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