气制氢装置工艺流程简介及主要设备情况说明
天然气制氢装置技术方案
天然气制氢装置技术方案一、背景随着可再生能源的快速发展，氢能作为一种清洁、高效的能源被广泛关注。
而天然气是含氢量较高的化石能源，因此天然气制氢被认为是一种可行的制氢途径。
天然气制氢装置是指利用天然气经过化学反应生成氢气的设备，其技术方案对于提高制氢效率和降低成本具有重要意义。
二、技术方案1.预处理阶段预处理阶段主要是对天然气进行净化和脱硫处理，以消除对催化剂的有害物质和杂质。
具体操作包括：(1)天然气净化：利用吸附剂吸附天然气中的杂质，如二氧化碳、硫化氢等。
(2)脱硫处理：通过添加脱硫剂使硫化氢转化为硫化物，从而降低天然气中的硫化氢含量。
2.催化重整阶段催化重整阶段是指利用催化剂对天然气进行重整反应，生成主要含量为氢气的合成气。
具体操作包括：(1)反应器选择：选择合适的反应器，如管式反应器或床层反应器，以提高反应效率。
(2)催化剂选择：选择具有高活性和稳定性的催化剂，如镍铬催化剂，以促进重整反应。
(3)反应条件控制：控制适当的温度、压力和反应物的流量，以实现最佳的重整反应效果。
3.氢气净化阶段氢气净化阶段是对合成气中的杂质进行去除和净化，以获得高纯度的氢气。
具体操作包括：(1)合成气压力升高：通过增加压力，促使合成气中的杂质与吸附剂更充分地发生作用。
(2)吸附剂选择：选择适当的吸附剂，如活性炭或分子筛，以去除合成气中的杂质，如二氧化碳、甲醇等。
(3)脱硫处理：对于从催化重整阶段引入的硫化物进行脱硫处理，以降低硫化物对催化剂的毒化作用。
三、领先技术和创新点1.新型催化剂的开发：开发具有高催化活性和选择性的新型催化剂，以提高重整反应的效率和产氢效果。
2.膜分离技术的应用：利用膜分离技术将氢气和其他气体分离，以提高氢气的纯度和产氢效率。
3.废气回收利用：将合成气中的废气进行回收和再利用，以最大程度地减少资源浪费和环境污染。
四、优势和应用前景1.天然气资源丰富：中国是天然气资源大国，利用天然气制氢能够充分利用资源优势。
制氢装置流程及关键设备介绍
制氢装置流程及关键设备介绍1.引言制氢是一种重要的能源生产方式，可以通过多种方法进行生产，如煤炭气化、水电解、天然气重整等。
本文将重点介绍水电解方法制氢的流程及关键设备。
2.水电解制氢流程水电解是指通过电解水来产生氢气的方法。
其基本原理是将水分解成氢气和氧气，反应方程式如下：2H2O->2H2+O2水电解制氢的具体流程如下：2.1水净化原水经过预处理工序，去除其中的杂质和离子，以保证水的纯净。
预处理通常包括过滤、反渗透和电去离子等步骤。
2.2电解池水电解的核心部分是电解池，它是水分解反应发生的地方。
电解池通常由阳极和阴极两部分组成，两者之间通过离子交换膜进行隔离。
阳极产生氧气，阴极产生氢气。
2.3电源系统电源系统提供电流给电解池，通常采用直流电源。
电源的电流和电压可以根据不同的需要进行调整。
2.4氢气处理通过氢气处理系统，将产生的氢气进行净化和压缩。
净化过程通常包括除湿、除杂质和除油等步骤。
经过处理的氢气可以被储存或者用于其他工业应用。
2.5氧气处理产生的氧气也需要经过处理，在氧气处理系统中进行净化和压缩。
净化步骤通常包括除湿和除杂质等。
下面将介绍水电解制氢过程中的几个关键设备：3.1电解池电解池是水电解制氢的核心设备，决定了产氢效率和质量。
电解池主要由电极和离子交换膜组成，电极通常采用铂或其他贵金属材料制成。
3.2电源系统电源系统为电解池提供所需的电流和电压。
电源的稳定性和控制精度对制氢过程至关重要。
3.3氢气处理系统氢气处理系统主要包括除湿、除杂质和除油等步骤。
除湿通常使用吸附剂或冷凝器进行，除杂质可以通过吸附或催化剂进行。
除油通常采用吸附或膜分离等方法。
3.4氧气处理系统氧气处理系统与氢气处理系统类似，也包括除湿和除杂质等步骤。
由于氧气对杂质的要求较高，除杂质的过程可能要更为严格。
4.结论水电解制氢是一种重要的制氢方法，具有高效、环保、可再生的特点。
制氢的流程包括水净化、电解池、电源系统、氢气处理和氧气处理等步骤，每个步骤都有相应的关键设备。
制氢装置工艺流程
制氢装置工艺流程制氢装置是一种用于生产氢气的设备，通常用于工业生产中。
氢气是一种重要的工业原料，广泛应用于化工、石油、冶金等行业。
制氢装置的工艺流程通常包括原料准备、氢气生产、氢气纯化和氢气储存等步骤。
下面将详细介绍制氢装置的工艺流程。
1. 原料准备制氢装置的原料通常是水或天然气。
如果使用水作为原料，首先需要将水进行预处理，去除其中的杂质和溶解气体。
如果使用天然气作为原料，首先需要将天然气进行脱硫和脱水处理，以确保原料气体的纯度和稳定性。
2. 氢气生产氢气生产通常采用蒸汽重整、部分氧化、水煤气变换等工艺。
其中，蒸汽重整是最常用的生产氢气的方法。
在蒸汽重整工艺中，将预处理后的原料与蒸汽混合，然后通过催化剂在高温高压下进行反应，生成氢气和二氧化碳。
这是一种高效的氢气生产方法，能够获得高纯度的氢气。
3. 氢气纯化生产出的氢气中通常还会含有少量的杂质气体，如二氧化碳、一氧化碳等。
为了提高氢气的纯度，需要对氢气进行纯化处理。
氢气纯化通常采用吸附剂吸附、膜分离、压力摩擦等方法，将杂质气体从氢气中分离出来，从而获得高纯度的氢气。
4. 氢气储存生产出的高纯度氢气需要进行储存，以备后续使用。
氢气储存通常采用压缩氢气储罐或液态氢储罐。
压缩氢气储罐适用于小规模的氢气储存，液态氢储罐适用于大规模的氢气储存。
在储存过程中，需要注意氢气的安全性和稳定性，避免发生泄漏和爆炸等意外情况。
以上就是制氢装置的工艺流程。
通过原料准备、氢气生产、氢气纯化和氢气储存等步骤，可以高效地生产出高纯度的氢气，满足工业生产中对氢气的需求。
制氢装置的工艺流程在实际应用中需要严格控制各个环节的操作参数，确保氢气的质量和生产效率。
同时，也需要重视氢气的安全性，采取有效的安全措施，确保生产过程中不发生意外事故。
制氢装置的工艺流程在工业生产中发挥着重要作用，为各行业提供了稳定可靠的氢气供应。
天然气制氢装置工艺过程原料及工艺流程
天然气制氢装置工艺过程原料及工艺流程清晰
一、天然气制氢工艺过程
1、原料：
天然气作为原料，其单位的能量超过木炭。
天然气中含氢量为3-7%，主要是由甲烷组成。
2、工艺流程：
（1）气液分离：
经热交换、放空等操作，天然气经液气分离装置分离，得到的气体为
纯净的天然气。
（2）燃烧：
经加热和压缩后，热能和机械能组合在一起，进行燃烧，产生大量的
高压热能烟气。
（3）回流：
将烟气经过扩散塔再燃烧，燃烧后的烟气进入回流管，分为气和水，
其中气液分离后的混合物进入洗涤装置，经过多次洗涤，得到纯净的氢气。
（4）冷凝：
气液分离出来的混合物经过冷凝，冷凝出的氢气填充到压缩氢气罐中，完成气体的回收。
（5）净化：
经压缩的氢气进入净化器，通过吸附塔相当于洗涤，捕集细颗粒，净化氢气。
（6）储存：
经过净化的氢气填充到存储罐中，进行氢气的长期储存，为用户提供及时的氢气供应。
二、天然气制氢装置技术参数
(1)天然气的比热容：1.9KJ/m3·K；
(2)氢的摩尔比：1.360；
(3)氢的密度：0.093Kg/m3；
(4)氢的比热容：2.98KJ/kg·K；
(5)氢的温度：-253℃；
(6)氢气的蒸汽压：1.5kPa；。
制氢装置流程及关键设备介绍
制氢装置流程及关键设备介绍制氢装置是一种将化石燃料或其他可再生能源转化为氢气的设备。
制氢的过程涉及多个步骤和关键设备，下面将对其流程及关键设备进行介绍。
制氢装置的流程通常包括原料处理、催化剂反应、气体分离和气体纯化等环节。
下面将逐步介绍每个步骤以及关键设备。
首先是原料处理。
不同的制氢装置使用的原料可能不同，常用的原料包括天然气、石油、煤、生物质等。
原料处理的目的是去除其中的杂质和含硫化合物等有害成分，以保证后续反应的顺利进行。
关键设备包括储气罐、气体分离器、液氢分离器、吸附剂床等。
其次是催化剂反应。
原料处理后的气体进入反应器，加热并与催化剂接触以产生化学反应。
常用的制氢反应有蒸汽重整、部分氧化、燃烧、催化裂化、水煤气变换等。
不同的反应需要不同的催化剂以及反应温度和压力条件。
关键设备包括反应器、加热炉、催化剂床等。
接下来是气体分离。
制氢反应生成的气体混合物中，通常含有一定比例的氢气、二氧化碳、一氧化碳等成分。
气体分离的目的是将氢气与其他气体进行分离，以获取纯净的氢气。
常用的气体分离方法包括膜分离、吸附剂分离、液态分离等。
关键设备包括膜分离器、吸附剂床、分离塔等。
最后是气体纯化。
气体分离后的氢气可能还含有一些杂质，如微量的氧气、水蒸汽、硫化氢等。
气体纯化的目的是去除这些杂质，以满足氢气的使用要求。
常用的气体纯化方法包括催化氧化、吸附剂处理、液态纯化等。
关键设备包括纯化塔、吸附剂床、催化剂床等。
除了以上的基本流程和关键设备外，制氢装置还需要一些辅助设备来保障工艺的顺利进行。
例如气体压缩机用于提高气体压力，气体储罐用于存储气体等。
总之，制氢装置是利用催化剂进行化学反应，将化石燃料或其他可再生能源转化为纯净的氢气的设备。
其流程包括原料处理、催化剂反应、气体分离和气体纯化等步骤，关键设备包括储气罐、反应器、膜分离器、纯化塔等。
通过合理设计和运行这些设备，可以高效地制取氢气，满足工业和能源领域对氢气的需求。
天然气制氢工艺技术规程
天然气制氢装置工艺技术规程1.1装置概况规模及任务本制氢装置由脱硫造气工序、变换工序、PSA制氢工序组成1.2工艺路线及产品规格该制氢装置已天然气为原料，采用干法脱硫、3.8MPa压力下的蒸汽转化，一氧化碳中温变换，PSA工艺制得产品氢气。
1.3消耗定额（1000Nm3氢气作为单位产品）2.1工艺过程原料及工艺流程2.1.1工艺原理1.天然气脱硫本装置采用干法脱硫来解决该原料气中的硫份。
为了脱除有机硫，采用铁锰系转化吸取型脱硫催化剂，并在原料气中加入约1-5%的氢，在约400℃高温下发生下述反映：RSH+H2=H2S+RHH2S+MnO=MnS+H2O经铁锰系脱硫剂初步转化吸取后，剩余的硫化氢，再在采用的氧化锌催化剂作用下发生下述脱硫反映而被吸取：H2S+ZnO=ZnO+H2OC2H5SH+ZnS+C2H5+H2O氧化锌吸硫速度极快，因而脱硫沿气体流动方向逐层进行，最终硫被脱除至0.1ppm以下，以满足蒸汽转化催化剂对硫的规定。
2.蒸汽转化和变换原理原料天然气和蒸汽在转化炉管中的高温催化剂上发生烃—蒸汽转化反映，重要反映如下：CH4+H2O= CO+3H2-Q (1)一氧化碳产氢CO+H2O=CO2+H2+Q (2)前一反映需大量吸热，高温有助于反映进行；后一反映是微放热反映，高温不利于反映进行。
因此在转化炉中反映是不完全的。
在发生上述反映的同时还伴有一系列复杂的付反映。
涉及烃类的热裂解，催化裂解，水合，蒸汽裂解，脱氢，加氢，积碳，氧化等。
在转化反映中，要使转换率高，残余甲烷少，氢纯度高，反映温度要高，但要考虑设备承受能力和能耗，所以炉温不宜太高。
为缓和积碳，增长收率，要控制较大的水碳比。
3.变化反映的反映方程式如下：CO+H2O=CO2+H2+Q这是一个可逆的放热反映，减少温度和增长过量的水蒸气，均有助于变换反映向右侧进行，变换反映假如不借助于催化剂，其速度是非常慢的，催化剂能大大加速其反映速度。
天然气制氢装置工艺过程原料及工艺流程
天然气制氢装置工艺过程原料及工艺流程
1.原料：
-天然气：天然气是制氢装置的主要原料，通过管道输送至装置。
天
然气主要成分为甲烷（CH4），其它成分包括乙烷、丙烷等。
-水蒸气：水蒸气用于促进气化反应和转化反应。
2.工艺流程：
(1)气化反应：天然气与水蒸气进行反应生成合成气。
在气化炉中，
天然气与水蒸气混合后加热至高温（一般800-1000℃），从而发生反应。
气化反应的方程式如下：
CH4+H2O→CO+3H2
反应中生成的一氧化碳（CO）主要用于后续反应的中间产物。
(2)水气转移反应：将合成气与水蒸气进一步反应得到更高含氢量的
气体。
水气转移反应的方程式如下：
CO+H2O→CO2+H2
(3)调整反应：在这一步骤中，通过控制温度和气体流量，将二氧化
碳（CO2）与一氧化碳（CO）进行反应转化，生成更多的氢气。
调整反应
的方程式如下：
CO+H2O→CO2+H2
(4)氢气纯化：通过纯化过程将合成气中的杂质去除，得到纯净的氢气。
常见的纯化方法包括吸收-洗涤法、膜分离法等。
这些方法可以去除
氢气中的二氧化碳、一氧化碳等杂质，获得高纯度的氢气。
(5)氢气储存：将纯净的氢气储存起来，以便后续使用。
常用的储氢方式包括压缩氢气储存和液态氢气储存。
以上是天然气制氢装置的工艺过程、原料及工艺流程的详细介绍。
该装置通过将天然气与水蒸气进行一系列反应和处理，最终得到纯净高纯度的氢气。
天然气制氢装置在能源转型和环保领域具有重要的应用价值。
制氢装置简介20页PPT
Kcal/ Nm3 Kcal/ t Kcal/ t
Kcal/ Kwh Kcal/ t Kcal/ t Kcal/ t
Kcal/ Nm3 Kcal/ t
10316.1 23000 1000 3000 880000 760000 74000
400 92000
每1000Nm3工业氢 每吨工业氢
63.92 7.90 1.35 29.69 -94.69 4.14 -7.75 1.07 -4.62 543.75 13.59 149.86
十四、制氢工艺流程简述（五）
自转化炉（F-1201）出来的820℃，2.45MPa（G）的 转化气进入转化气废热锅炉（B-1302）管程，与壳 程锅炉给水换热发生3.5MPa中压蒸汽，转化气自身 降温至340-360℃，降温后的转化气自上部进入中温 变换反应器（R-1203），转化气中的CO与水蒸气反 应生成CO2和H2，出口变换气中CO含量约为2.5%（V） 干基，由于变换反应是放热反应，所以出口温度会 升至403℃。
40000Nm3/h制氢装置简介
一、制氢装置概况
本装置是120万吨/年加氢裂化装置的配套装置，由中石化北 京设计院设计。装置以加氢干气、加氢低分气和油田气为主 要原料，采用烃类水蒸气转化法造气，PSA法净化提纯的工 艺路线制取氢气，设计产氢规模为年产99.9%（V）的工业氢 气2.9万吨，年开工8000小时，相当于每小时产纯氢40000标 准立方米。同时本装置还担负着20000标准立方米的重整氢 与加氢低分气的提浓任务，所产的氢气中，每年有28708吨 供120万吨加氢裂化装置使用，其余部分送入炼油厂氢气管 网。
十二、制氢工艺流程简述（三）
脱硫后的气体与自装置外来的40℃，0.5-0.8MPa（G）的油 田气在原料气压缩机入口分液罐（D-1201）中混合后，经原 料气压缩机（K-1201A/B）升压至3.2MPa（G），送中变气/ 原料气换热器（E-1201）壳程与中变气换热后，温度上升至 360℃，进入加氢反应器（R-1201）将有机硫转化为硫化氢 后，先进入脱氯反应器（R-1204）脱除气体中的氯离子，再 进入脱硫反应器（R-1202A/B）将原料气的含硫量降至 0.3PPm以下，成为制氢合格原料进入转化工序。
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制氢装置工艺流程简介及主要设备情况说明
天然气制氢装置于2008年从中石化洞氮合成氨车间原料气头部分搬迁至神华。
当年设计、当年施工，当年投产。
目前运行良好。
工艺流程简要说明如下。
界区来的1.5MPa压力等级的天然气或液化干气在0101-LM和116-F脱液和除去杂质，进入原料气压缩机102-J压缩至4.2MPa，
通过调节进入转化炉对流段加热至350℃左右，进入加氢反应器
101-D加氢（有机硫转化为无机硫），氧化锌脱硫反应器108-
DA/DB除去无机硫（H2S），然后与装置内中压蒸汽管网来的
3.5MPa等级的蒸汽混合，在转化炉对流段加热至500±10℃，进入一段转化炉101-B，在镍系催化剂和高温的作用下反应，约80%左
右的原料气转化生成CO、CO2、H2，工艺介质的温度从810℃降至330℃，其中的热量在废热锅炉101-CA/CB、102-C中得到回收利用，副产10.0MPa压力等级的蒸汽，减压并入装置内3.5MPa蒸汽管网。
降温后的工艺介质进入高变反应器104DA将大部分的CO变换成
CO2，回收部分氢气，再在低变反应器104DB中反应，将少量的
CO变换成CO2和H2，经过热量回收和液体脱除后，工艺介质进入脱碳系统吸收塔1101-E，与上部下来的碳酸钾溶液对流换热、脱除CO2，吸收了热量和CO2的碳酸钾溶液从塔底进入再生塔1101-E
再生，脱除CO2后的工艺介质（氢气含量大于93%）从吸收塔顶去PSA工序，经过变压吸附得到纯度为99.5%以上的氢气，经压缩至3.0MPa送至全厂氢气管网，经过变压吸附吸附下来的富甲烷气作为燃料送至装置内转化炉燃烧。
流程简图如下：
主要设备参数（涵盖结构、性能等主要参数）：
该装置动设备共计36台套，静设备78台套
102-J：
第一废热锅炉(101CA/CB):
形式：刺刀式
换热器规格：Φ1549×13335×24(44)mm
换热管规格：206根（Φ外50/Φ外25）×（3.4/1.65）×5283mm
介质：管程锅炉水/壳程转化气
重量：44010Kg
换热面积：170.9㎡
材质：壳程SA516-70/管程SA-214 SA-209Tla 设计压力：管程11.8/壳程3.4 MPa
设计温度：管程329/壳程1010 ℃
工作压力：管程7.8/壳程3.1 MPa
工作温度：管程314/壳程890 ℃
制造厂家：原产美国湘化机维修
一段转化炉：
形式：箱式炉
规格：长36700×宽18600×高21300
辐射段管数：378根
炉管材质：Hp-Nb
炉管规格：φ内89×18.6×9530 mm
出入口压力：2.3/2.4MPA
出入口温度：830/490
热负荷：73.5MW
燃烧器形式：WYNQ-DQ80 180个
WYNQ-DQ125 10个
WYNQ-DQ60 10个
制造厂家：美国凯洛格
变换反应器
规格：Φ内2134 H=14400mm
介质：天然气/氢气
重量：69854Kg
容积：48.5m³
壳体材质：SA-302GRB
衬材：SA-240
设计/工作压力：4.82/4.07MPa
设计/工作温度：454/420℃
制造厂家：美国
吸收塔：
规格：Φ内2591/Φ内3505 H=47574 δ=37/52 mm 介质：碳酸钾溶液/工艺气
重量：187695Kg
容积：400m³
塔盘形式：填料
层数：4
壳体材质：SA-516-70
设计/工作压力：3.06/2.8MPa
设计/工作温度：140/127℃
制造厂家：美国
再生塔：
规格：Φ内4270 H=56720 δ=16 介质：碳酸钾溶液/CO2
重量：116070Kg
容积：789m³
塔盘形式：填料
层数：3
壳体材质：SA-285-C SA240-T304 设计/工作压力：0.176/0.063MPa 设计/工作温度：149/120℃
制造厂家：美国
PSA：
规格：Φ2600 L=9200
介质：氢气
容积：58m³
形式：立式
壳体材质：16MnR
设计/工作压力：2.84/2.48MPa
设计/工作温度：50/40℃
制造厂家：鹤壁鑫大化工机械有限公司氢气压缩机：
尾气压缩机：。