天然气也能制氢

2026-03-12 15:35:00

氢气的用途有很多,既是主要的工业原料,也是最重要的工业气体和特种气体。在石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等领域有着广泛的应用。另外,氢也是一种理想的二次能源。近年来,随着新能源汽车产业发展日趋成熟,作为实现途径之一的氢燃料电池技术越来越被重视,由此将带动氢能产业链的整体发展。

在石化工业中,一般用加氢方式脱除硫或氢化裂解来提炼原油。氢还有一个重要的用途是对人造黄油、食用油、洗发精、润滑剂、家庭清洁剂及其他产品中的脂肪氢化。由于氢的高燃料性,航天工业使用液氢作为燃料。天然气的主要成分是甲烷,甲烷分子含有四个氢原子,那么天然气是不是可以用来制氢气呢?答案是肯定的,并且天然气制氢是目前工业氢气的重要来源。工业上一般采用天然气蒸汽转化法来制氢,其工艺流程主要包括四段工序:原料气净化、天然气蒸汽转化、一氧化碳变换、氢气提纯。

原料气净化:可以看作天然气的脱硫过程,运用氧化钼、氧化锌脱硫剂达到脱去硫化氢、二氧化硫的目的。此过程中,需要处理大量的原料气,所以进行原料气压缩的过程中,以大型的离心式压缩机设备作为首选。天然气蒸汽转化:这个步骤是天然气制氢的核心,水蒸气被用作氧化剂,在转化炉中,采用镍系催化剂,将天然气中的烷烃转化成一氧化碳和氢气的混合气,俗称转化气。

一氧化碳变换:这个步骤是将天然气蒸汽转化生产的一氧化碳与水蒸气在变换催化剂的作用下生成二氧化碳和氢气的过程。根据变换温度可分高温变换、中温变换、一氧化碳高温变换与低温变换相结合等不同变换工艺。氢气提纯:最常用的一种氢气提纯工艺就是PSA工艺,又叫变压吸附净化分离系统,这种系统能耗低、流程简单、制取氢气的纯度较高,最高时氢气的纯度可达99.99%

现在你已经知道了天然气制氢的工艺流程,那你能想象它的工业装置有多大吗?如果你有机会去化工厂参观,你一定会惊叹这个庞然大物。

天然气制氢装置一般规模比较大,主要集中在国内几个重要的化工企业,规模几千甚至上万立方米每小时,中国石油、中国石化的制氢装置规模均为上万立方米每小时,大连石化制氢装置生产能力更是达到2000003/时。

参观时,大家一定要切记:氢气易燃易爆,进入厂区要遵守安全规定,保护好自身安全。

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