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天然气制氢工艺现状及发展随着能源问题日益突出，氢能作为一种清洁、高效的新能源逐渐成为国内外关注的焦点。
而天然气作为一种广泛应用的化石能源，能否转化为氢能源，也成为了研究的热点之一。
本文就天然气制氢工艺的现状及发展进行探讨。
一、天然气制氢工艺现状1. 水蒸气重整法水蒸气重整法是目前天然气制氢的主要工艺之一，其基本原理是将天然气和水蒸气在高温下反应，生成氢气和一定量的二氧化碳。
该工艺具有工艺简单、产氢量大等优点，但同时也存在着能耗高、生产成本较高等缺点。
目前，该工艺已在国内外得到广泛应用。
2. 甲烷裂解法甲烷裂解法是一种新型的天然气制氢工艺，其原理是将天然气在高温下分解为氢气和固体碳。
该工艺具有产氢效率高、反应速度快等优点，但同时也存在着设备复杂、生产成本较高等缺点。
目前，该工艺正在逐步发展和完善。
3. 部分氧化法部分氧化法是将天然气和氧气在高温下反应，生成氢气和一定量的一氧化碳。
该工艺具有反应速度快、产氢量大等优点，但同时也存在着氧气的使用成本高、反应产物中含有一氧化碳等缺点。
目前，该工艺已在国内外得到广泛应用。
二、天然气制氢工艺发展趋势1. 提高产氢效率目前，天然气制氢的工艺效率相对较低，需要消耗大量的能源和化学原料。
因此，提高产氢效率是未来天然气制氢工艺发展的重要方向。
例如，采用新型催化剂、优化反应条件等方法，可有效提高产氢效率。
2. 降低生产成本天然气制氢的生产成本相对较高，这也成为了其应用和推广的难点。
因此，降低生产成本是未来天然气制氢工艺发展的另一个重要方向。
例如，采用新型催化剂、优化反应条件、提高设备利用率等方法，可有效降低生产成本。
3. 推广应用天然气制氢虽然具有广阔的应用前景，但目前在实际应用中仍存在着一定的技术和经济难度。
因此，推广应用是未来天然气制氢工艺发展的又一个重要方向。
例如，加强技术研发、完善政策支持等措施，可有效推广应用天然气制氢工艺。
结语总之，天然气制氢工艺的发展具有重要的战略意义，对于推动能源转型和保障能源安全具有重要作用。
煤制氢与天然气制氢成本分析及发展策略探讨煤制氢和天然气制氢都是目前比较常见的氢制备方法，两种方法的成本影响着氢能的发展和应用。
本文将分析煤制氢和天然气制氢的成本，并探讨两种方法的发展策略。
1.煤制氢的成本分析煤制氢是将煤进行气化或热解，制备气体混合物后经过改性和净化等处理步骤，最终获得制氢气体的过程。
其中，煤气化是最为常见的方法。
煤制氢的成本主要由以下几个方面构成：（1）煤的成本煤的成本对煤制氢的成本影响较大，煤价上涨也会导致相应成本增加。
（2）气化设备和设施的成本气化设备和设施的成本包括气化炉、气化储罐、化气设施、改性和净化设备等。
如气化炉的类型和规模不同，设备成本也不同。
（3）运输和储存成本从煤矿到氢气生产厂，还需要进行煤的运输。
同时，氢气也需要储存，对应的成本也需要计算。
（4）生产能力和效率生产效率越高，生产能力也就越大，也就能够降低制备的成本。
总的来说，煤制氢的成本相对高于天然气制氢。
在未来的氢能发展中，煤制氢的前景并不明朗，受到各种因素的制约，煤制氢的发展已经逐渐落后。
天然气制氢主要是通过对天然气的重整、蒸汽热解等方式制备氢气。
其成本主要由以下几个方面构成：天然气作为原料的成本对天然气制氢的成本影响较大。
加氢设备和设施主要包括反应器、净化设备、制氢设备等，这些设备的经营成本也需要计入总成本。
总的来说，天然气制氢的成本相对较低，且具有资源储备丰富、供应持续稳定的优势。
随着全球氢能的发展，未来天然气制氢将逐渐成为主要的氢制备方式。
3.发展策略探讨（1）加强技术创新技术创新是降低氢能生产成本的重要手段，应该优先开展规模化、低成本、高效率的产业技术创新工作。
（2）改善政策环境加强氢能政策支持，制定相应政策和规范，促进氢能产业的规范化、健康发展。
（3）加强国际合作氢能产业涉及能源、环境等多个领域，需要加强国际合作，促进技术、经验、市场等方面的合作交流。
（4）提高市场化程度加强对氢能市场需求和市场风险的分析，加快氢能产业市场化。
天然气制氢技术的研发与创新随着经济的发展和人口的增加，能源需求持续增加。
传统的石油和煤炭等化石燃料已经面临着日益枯竭的局面，因此，一些新型能源逐渐被重视，并开始逐渐替代传统的化石燃料。
其中，天然气已经成为了一个备受关注的能源。
天然气因其燃烧后释放的二氧化碳和污染物较少的特点，被认为是一种相对环保和兼顾能源供应与环境保护的能源。
而天然气制氢技术，则是将天然气转化为氢能源的一项重要技术。
下面，本文将探讨天然气制氢技术的研发与创新。
一、天然气制氢技术的意义氢是一种理想的清洁能源，自然气中含有的甲烷是最为常见的氢源。
生产氢能源的过程中，使用天然气（CH4）电解水（H2O）的方法，不仅可产生高品质纯净的氢，而且还可以回收并利用高温工业废气、垃圾填埋场等危害生态环境的温室气体，进一步实现 urban mining，以及承担能源与环境的双重使命。
天然气制氢技术，除了能够减少能源储备上的压力，减少对传统化石燃料的依赖外，还可实现能源的清洁生产与利用，减少环境污染和大气污染。
此外，氢还可以作为能量储存设备、电磁波屏蔽材料、强化材料等领域广泛应用。
这些都是天然气制氢技术的重要意义。
二、天然气制氢技术的研发历程天然气制氢技术的研发历程可以追溯到100多年前，当时，法国和英国科学家首次发现了天然气可以被转化为氢气。
随着技术的不断进步，制氢技术也在逐渐地不断完善。
20世纪50年代，日本科学家使用镍催化剂、高温蒸汽或水蒸汽法制取氢气，并在车辆上进行了实际应用；80年代，美国提出了钙钛矿（CaTiO3）氧化兑氢还原技术，其生产高纯度氢的效率大大提高；2010年，日本启动了“Hydrogen Highway”，开始在全国范围内推广氢能公交车和氢能充电站。
此外，国内团队也在天然气制氢技术的研发领域取得了很好的成绩。
对于大规模的氢能源工业链的建设和应用推广的研究，中国也在加紧推进。
三、天然气制氢技术的创新天然气制氢技术在研发的过程中，始终面临着一些技术上的瓶颈和难点。
天然气制氢技术的研究进展在当今发展迅速的社会中，对能源的需求不断增加。
同时，由于对环保的重视，对能源的选择也趋向于低碳、可再生能源。
在这种背景下，天然气制氢技术成为了一个备受关注的热点话题。
本文将探讨天然气制氢技术的研究进展。
一、天然气制氢技术的基本原理天然气制氢技术是通过将天然气与水蒸气加热反应，产生氢气和二氧化碳的化学反应过程。
其反应方程式如下：CH4 + H2O → CO + 3H2CO + H2O → CO2 + H2这个过程可以分为两个步骤：首先，天然气与水蒸气通过催化剂催化反应生成一氧化碳和氢气，然后在二氧化碳催化剂的存在下将一氧化碳氧化为二氧化碳，同时再产生一定量的氢气。
因此，可以看出，天然气制氢技术利用催化剂将天然气转化为氢气和二氧化碳。
二、天然气制氢技术的研究进展目前，国外和国内都在积极研究天然气制氢技术，而且都取得了一定的进展。
1. 国外的研究进展在国外，天然气制氢技术已经有了多项重要研究成果。
比如，美国太阳能与化学研究所利用常规的甲烷水蒸气重整制氢技术，生产了高品质的氢气。
美国新泽西理工学院则尝试对反应过程进行优化，采用多级燃烧器和催化剂固定床优化反应，成功地提高了甲烷重整反应的转化效率。
此外，法国科学中心及欧洲分子生物学实验室的研究团队借助量子化学计算方法，建立了天然气加水蒸气制氢反应体系的数学模型，为天然气制氢技术的优化和设计提供了参考。
2. 国内的研究进展在国内，科研机构和企业联手开展了天然气制氢技术的研究。
上海交通大学团队提出了一种基于热电偶的反应器械设计方案，可以通过实时反馈控制系统，调节催化剂床温度、反应物浓度和流量等参数，实现精确控制天然气重整反应。
而诺克斯科技则发明了一种名为NOCAT-CMS的新型甲烷催化剂，其具有很高的选择性和稳定性，可以提高天然气重整反应的效率，并降低污染物产生率。
同时，国家自然科学基金面上项目“适用于天然气重整制氢的高温固态电解质薄膜燃料电池技术”已经进入实验室试制阶段，其目的是开发出适合于天然气制氢的高温固态电解质薄膜燃料电池，提高天然气重整反应的效率，从而实现绿色制氢。
天然气制氢技术及应用研究摘要：天然气制氢技术的影响因素较多，常见的有压力变动对生产稳定性造成影响、气相色谱仪质量问题对精准控制造成影响。
为了提高天然气制氢技术及应用效率，技术人员可从原料气预处理单元、蒸汽转化单元、氢气提纯单元、CO变换单元等方面着手，促进各行各业发展。
关键词：天然气；制氢技术；应用氢气是工业中相当重要的还原剂与工业原料之一，其在工业生产中发挥不可替代的作用，除此之外还被广泛应用到化工或石油行业。
目前，制氢技术技术的方法较多，天然气是比较常用的一种。
因此，为了推动天然气制氢技术的发展，很有必要结合实际情况探索天然气制氢技术及应用，发挥该技术的作用促进我国制氢技术可持续发展。
1天然气制氢技术的影响因素1.1压力变动对生产稳定性造成影响应用天然气制氢技术时很有必要控制所有进入到系统中的天然气，控制压力在一定的范围内。
通常情况下，需要控制压力为1.8~2.2MPa。
但是，进入冬季后用户对温度的要求较高，增加了天然气的使用量，容易出现进入系统的天然气气压增加的问题，情况严重时还会导致进入系统的天然气气压明显降低，还容易出现气压波动的情况。
大部分情况下，天然气气压的波动值处于 1.2~2.4MPa之间，但是容易受到气压不稳定问题的影响，不利于制氢系统的稳定运行，降低了制氢装置生产过程中的生产能力[1]。
因此，企业运营将加速加压压缩装置安装在系统天然气管线，主要在于提高天然气管线进口压力的稳定性。
若进口的压力低于最低标准，加速加压压缩装置，确保进口压力大于最高标准时可以自动停止。
1.2气相色谱仪质量问题对精准控制造成影响启动初期，运用气相色谱仪时不稳定的问题比较常见，故障发生率较高，无法有效地控制生产。
通过调查研究可知，气相色谱质量问题比较明显，必须技术更换，且更换后气象色谱仪分析数时准确性更高，让色谱仪出现问题导致的操作失误问题显著减少。
2天然气制氢技术及应用2.1原料气预处理单元原料气处理单元的功能主要有两种：一个是压缩了原料气压，分离了液化的部分；另一个是脱硫与纯化原料。
天然气制氢技术的研究与展望从事油气集中处理企业，油田在生产过程中，能够生产出相当规模的伴生干气，对于天然气深加工具有得天独厚的条件，对于推进天然气制氢工艺的开发推广具有更为广泛的实际意义。
一、规模化制氢原理1.1天然气的主要加工过程包括常减压蒸馏、催化裂化、催化重整和芳烃生产。
同时，包括天然气开采、集输和净化。
在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下，天然气中烷烃和水蒸气发生化学反应。
转化气经过费锅换热、进入变换炉使CO变换成H2和CO2。
再经过换热、冷凝、汽水分离，通过程序控制将气体依序通过装有三种特定吸附剂的吸附塔，由变压吸附（PSA）升压吸附N2、CO、CH4、CO2提取产品氢气。
降压解析放出杂质并使吸附剂得到再生.天然气的规模加工需要包括常减压蒸馏、催化裂化、催化重整和芳烃生产。
同时，包括天然气开采、集输和净化。
在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下，天然气中烷烃和水蒸气发生化学反应。
转化气经过费锅换热、进入变换炉使CO变换成H2和CO2。
再经过换热、冷凝、汽水分离，通过程序控制将气体依序通过装有三种特定吸附剂的吸附塔，由变压吸附（PSA）升压吸附N2、CO、CH4、CO2提取产品氢气。
二、天然气制氢规模生产氢作为一种二次化工产品，在现代的医药、精细化工、电子电气等行业具有广泛的用途。
近年来，氢作为燃料电池的首选燃料，在未来能源结构中将占有越来越重要的位置。
采用传统制氢的方法，如轻烃水蒸气转化制氢、水电解制氢、甲醇裂解制氢、煤汽化制氢、氨分解制氢等，技术相对成熟，但必须要解决成本高、产出率低、人工效率低等“一高两低”的问题。
三、天然气水蒸汽重整制氢需解决的核心技术难点天然气水蒸汽重整制氢需吸收大量的热，制氢过程能耗高，燃料成本占生产成本的50－70％。
辽河油田在该领域进行了大量有成效的研究工作，天然气水蒸气转化工艺技术不能满足未能满足大规模制氢的要求。
因此研究和开发更为先进的天然气制氢新工艺技术是解决廉价氢源的重要保证，新工艺技术应在降低生产装置投资和减少生产成本方面应有明显的突破。
天然气制氢工艺过程中常见的事故及处理措施研究天然气制氢是将天然气转化为氢气的过程，采用特定的工艺措施以确保安全性。
然而，虽然设计和操作是为了减少事故的发生，但仍然有可能出现一些常见的事故情况。
以下是对天然气制氢工艺中常见事故及处理措施的研究。
1.泄漏事故：天然气存在泄漏的风险，一旦泄漏可能会引发爆炸或火灾。
处理措施包括：-定期检查设备和管道，确保其密封性；-配备气体泄漏检测仪，并进行定期监测；-在泄漏现场设置警告标志，迅速通知相关人员并及时排除泄漏；使用专业人员进行适当的泄漏处理；-实施紧急疏散计划，并采取安全措施；2.爆炸事故：天然气制氢过程中，由于氢气与空气形成可燃混合物，一旦泄漏导致浓度超过爆炸下限时，可能发生爆炸。
处理措施包括：-定期检查爆炸源的存在，并隔离或处理；-推行防爆措施，包括使用防爆设备和材料；-使用防爆电器和仪器设备，确保安全操作；-建立专业的防爆安全管理制度，并进行培训，提高员工的安全意识；3.火灾事故：天然气制氢过程中可能出现火灾，燃烧时会产生大量热量和有害气体。
处理措施包括：-配备适当的灭火器材和系统，进行定期检查和测试；-建立火灾应急预案，并进行员工培训；-在关键位置设置火灾报警器和自动喷水系统；-提供良好的通风系统，以降低火灾危险；-定期清理和维护设备和管道，以减少起火风险；4.中毒事故：天然气制氢过程中，氢气和其他有害气体的泄漏可能使人员中毒。
处理措施包括：-制定防毒计划，确保员工了解有害气体的性质和防护方法；-配备个人防护装备，如呼吸器、防护面具等；-定期检查和维护防毒设备，并进行员工培训；-在可能泄漏的位置设置气体检测仪，并及时检测有害气体浓度；-发生中毒情况时，迅速请假和寻求医疗帮助；5.电气事故：在天然气制氢工艺中，使用大量电气设备和仪器。
处理措施包括：-使用防爆电器设备，确保其符合安全标准；-做好设备接地和绝缘工作，确保电工操作的安全性；-定期检查和维护电气设备，及时更换老化或损坏的部件；-提供电气安全培训，提高员工对电气事故的意识和应对能力；总结：通过对天然气制氢工艺过程中常见事故及处理措施的研究，可以有效降低事故的发生概率，提高工艺的安全性。
天然气制氢研讨范文天然气制氢是一种常见的氢气生产方法，利用天然气作为原料，通过一系列化学反应，将其中的氢和其他成分分离，得到高纯度的氢气。
本文将对天然气制氢进行详细的研讨，包括工艺流程、反应机理、优势与挑战等方面的内容。
一、天然气制氢的工艺流程天然气制氢的工艺流程通常包括以下几个步骤：天然气脱硫、蒸汽重整、变换、甲烷燃烧、气体纯化和氢气回收等。
首先，天然气中的硫化氢必须脱除，以防止催化剂中的硫元素中毒。
接下来，脱硫后的天然气经过水蒸气重整反应，将甲烷和水蒸气转化为一氧化碳和氢气。
然后，经过反应变换，转化生成的一氧化碳与水蒸气进一步发生反应，生成更多的氢气。
此后，甲烷燃烧环节用于提供热能，维持整个制氢过程的热平衡。
接着，纯化步骤将剩余的杂质气体去除，并回收氢气。
二、天然气制氢的反应机理天然气制氢的反应机理主要涉及甲烷重整反应和变换反应。
甲烷重整反应是指甲烷和水蒸气在合适的温度和压力下催化转化为一氧化碳和氢气的反应。
其反应方程式为：CH4+H2O⇌CO+3H2、变换反应是指CO和H2O在催化剂的作用下发生水气变换反应生成更多的氢气。
其反应方程式为：CO+H2O⇌CO2+H2三、天然气制氢的优势与挑战天然气制氢具有许多优势。
首先，天然气资源丰富，成本相对较低，因此天然气制氢具有较低的成本。
其次，相比于其他氢气生产方法，如电解水制氢和生物制氢等，天然气制氢的工业化程度较高，技术相对成熟，经济可行性较高。
此外，相较于储存和运输纯氢气，天然气的储存和运输设施相对成熟，更加便捷和安全。
然而，天然气制氢也存在一些挑战。
首先，天然气是化石燃料，使用天然气制氢会产生二氧化碳等温室气体。
虽然可以通过碳捕集和储存技术降低二氧化碳排放，但其仍然对环境造成一定影响。
此外，天然气制氢需要使用催化剂和高温高压条件，存在能源消耗和设备投资成本较高的问题。
综上所述，天然气制氢是一种常见的氢气生产方法，具有丰富的资源、较低的成本和高度工业化的优势。
天然气制氢技术研究进展随着全球对清洁能源需求的不断增长，氢能作为一种无污染、高效的能源形式，正日益受到人们的。
氢气的制备是氢能利用的关键环节之一，其中天然气制氢技术因具有原料丰富、成本低廉、易于运输等优点而备受。
本文将综述近年来天然气制氢技术的研究现状、关键技术和研究方法，以期为相关领域的研究提供参考。
研究现状天然气制氢技术的主要方法包括蒸汽重整、部分氧化、热分解和自热重整等。
其中，蒸汽重整是最常用的方法，约占总产氢量的70%以上。
该方法是将天然气与水蒸气在高温下反应，生成氢气和二氧化碳。
部分氧化方法是在较低的温度下，通过天然气与氧气不完全燃烧制备氢气。
热分解方法则是将天然气在高温下裂解生成氢气和碳纳米管。
自热重整方法则通过天然气与自身反应，在较低的温度下制备氢气。
每种方法均有其优缺点，需要根据具体应用场景进行选择。
关键技术1：蒸汽重整蒸汽重整是天然气制氢技术的核心，其主要原理是将天然气与水蒸气在高温下进行反应，生成氢气和二氧化碳。
具体流程为：天然气经过预处理后，与水蒸气在加热的催化剂作用下进行反应，生成氢气和二氧化碳，再经过分离提纯得到高纯度氢气。
该方法具有较高的氢气产率和纯度，但能耗较高，且催化剂易受硫、氮等杂质影响。
关键技术2：自热重整自热重整是一种新型的天然气制氢技术，其主要原理是利用天然气与自身反应，在较低的温度下制备氢气。
具体流程为：天然气经过预处理后，进入自热重整反应器，与自身在催化剂作用下进行反应，生成氢气、一氧化碳和碳纳米管。
该方法具有较低的操作温度和较好的能源利用效率，但催化剂易受碳沉积和硫、氮等杂质影响。
研究方法研究天然气制氢技术的主要方法包括文献调研、案例分析、实验研究和数值模拟等。
文献调研可以了解国内外的研究现状和发展趋势；案例分析可以深入剖析不同工艺路线的优缺点和应用场景；实验研究可以探究不同工艺条件下的制氢效果和影响因素；数值模拟可以预测不同操作条件下的制氢性能和优化工艺流程。
煤制氢与天然气制氢成本分析及发展策略探讨煤制氢与天然气制氢是当前研究和发展的热点之一。
随着氢能源的应用日益广泛，煤制氢与天然气制氢的成本分析以及发展策略探讨显得非常重要。
本文将围绕这一主题展开讨论。
一、煤制氢成本分析1.1 煤制氢的工艺路线煤制氢是通过催化剂催化将煤气中的一氧化碳和水蒸气反应，产生氢气和二氧化碳。
目前常用的煤制氢工艺路线主要有煤气化-水煤气变换法和煤气化-甲烷重整法。
前者是将煤进行气化得到一氧化碳和氢气，然后通过水煤气变换反应将一氧化碳转化为二氧化碳和更多的氢气。
后者是将煤气化得到的一氧化碳和氢气与天然气一起进行甲烷重整反应，产生更多的氢气和二氧化碳。
1.2 煤制氢的成本分析煤制氢的成本主要包括原料、能耗、设备投资、运营成本等方面。
首先是原料成本，煤制氢的原料主要是煤，目前煤的价格相对稳定，但是由于煤矿的深度开采和煤炭资源的逐渐枯竭，煤的价格可能会有所上涨。
其次是能耗成本，煤制氢的生产过程需要大量的能源投入，包括煤的气化过程、水蒸气的制备和氢气的分离等，这些过程都需要大量的热能和电能。
再次是设备投资成本，煤制氢的生产设备需要耐高温、抗腐蚀的材料，加上高温、高压条件下的操作要求，导致生产设备投资成本较高。
还包括运营成本、环保成本等。
1.3 煤制氢的优势与劣势煤制氢的优势在于煤资源较为丰富，且分布广泛；而且煤制氢过程中所产生的二氧化碳可以进行封存或者利用，减少对环境的影响。
煤制氢的劣势也是不容忽视的，主要体现在生产过程中产生的二氧化碳排放、能源消耗较大、投资成本高等。
2.1 天然气制氢的工艺路线天然气制氢是通过甲烷重整反应或者部分氧化反应来制备氢气。
甲烷重整反应是将天然气进行重整反应，主要产生氢气和二氧化碳；而部分氧化反应则是将天然气与氧气在催化剂的作用下部分氧化，产生氢气、一氧化碳和二氧化碳。
3.1 发展策略煤制氢与天然气制氢各自都有其优势和劣势，应当根据实际情况进行选择和发展。
对于煤制氢来说，可以通过提高煤气化技术水平来减少能耗，同时加大对二氧化碳的利用与封存，减少环境影响。
安徽丰原集团有限公司1500Nm3/h天然气转化制氢装置项目建议书编号:FU-2013-1112声明：未经我公司许可，请不得将本文件复制或转交给第三方一、总论1.1 装置名称及建设地点装置名称：1500Nm3/h 天然气制氢装置建设地点：安徽1.2 装置能力和年操作时间装置能力：H2：1500Nm3/h；纯度: ≧99.99(V/V)压力≧2.0 MPa(待定)年操作时间：≧8000h操作范围:40%-110%1.3 原料天然气(参考条件,请根据实际组分修改完善):序号名称单位数量备注1 组成C1甲烷mol% 0.95C2乙烷mol% 0.032C3丙烷mol% 0.0038IC4异丁烷mol% 0.0012NC4正丁烷mol%IC5异戊烷mol% 0.01NC5正戊烷mol% 0.00C6已烷mol% 0.00N2氮气mol% 0.013CO2二氧化碳mol% 0.00水露点℃/1.4 产品氢气产品序号名称单位数量备注1 纯度 mol % 99.992 流量 Nm3/h 15003 温度℃ <404 压力MPa ≧2.0 待定1.5 公用工程规格1.5.1 脱盐水温度：常温压力：0.05MPa(G)水质：电导率≤5μS/cm溶解O2 ≤2 mg/kg氯化物≤0.1 mg/kg硅酸盐(以SiO2计) ≤0.2 mg/kgFe ≤0.1 mg/kg1.5.2 循环冷却水供水温度：≤28℃回水温度：≤40℃供水压力：≥0.40MPa回水压力：≥0.25MPa氯离子≤25 mg/kg1.5.3 电交流电：相数/电压等级/频率 3 PH/380V/50Hz交流电：相数/电压等级/频率 1 PH/220V/50HzUPS交流电：相数/电压等级/频率 1 PH/220V/50Hz1.5.4 仪表空气压力： 0.7MPa温度：常温露点： -55 ℃含尘量： <1mg/m3，含尘颗粒直径小于3μm。
含油量：油份含量控制在1ppm以下1.5.5 氮气压力： 0.6MPa温度： 40℃需求量：在装置建成初次置换使用，总量约为5000 Nm3正常生产时不用1.6 公用工程及原材料消耗序号项目规格单位数量备注一原材料1 天然气见天然气组成表Nm3/h ～0.45 单耗0.42~0.453 脱盐水t/h ～1.5 部分自身回用二公用工程1 电装机用量380V，220V Kw ～220 含照明外输过热蒸汽t/h ～0.3 连续开工蒸汽t/h～1.8 除氧，汽提，灭火3 氢气H2≥99.5% 钢瓶瓶 5 开车时用4 氮气N2≥99.8% O2≤0.2% P≥0.3MPa Nm3/h ～1500 系统置换N2≥99.5% O2≤0.5% 钢瓶～1000 循环升温6 冷却循环水T≤33.5℃ P≥0.3MPa t/h ～1507 仪表空气符合GB4830-84 P:～0.6MPa Nm3/h ～60注：电耗与原料天然气压力有关。
1.7 占地面积主装置占地：约50×40=2000 m 2(不包括公用工程及生活设施等)二、工艺方案2.1 工艺流程简述基本的工艺流程框图如下：注:原料天然气压力达到 1.7Mpa 以上,则不需要配置天然气压缩机。
2.1.1天然气蒸汽转化来自管网温度常温天然气，燃烧用气部分去转化炉燃烧器作燃料使用，大部分经增压至 1.7-2.7 MPa(g)左右与循环氢混合后进入原料气缓冲罐。
原料气再经流量调节后进入转化器对流段加热后进入钴钼加氢催化剂/氧化锌硫槽，使原料气中的硫脱至0.1ppm 以下。
脱硫后的原料气与工艺蒸汽按一定比例混合，进入混合气过热器，进一步预热后进入转化管，在催化剂床层中，甲烷与水蒸汽反应生成H 2、CO 和 CO 2，甲烷转化所需热量由转化器烧嘴燃烧燃料混合气提供。
转化气出转化器后，进入废热锅炉转化气侧盘管产生工艺蒸汽。
解吸气作燃料天然气压缩氢气变换转化PSA 氢提纯补充燃料天然气脱盐水副产蒸汽余热回收出废锅转化气温度约为350℃进入中温变换反应器，在催化剂的作用下CO 和水蒸汽变换为CO2和H2，变换气进入变换后换热器，与锅炉给水换热，再依次进入MDEA脱碳再沸气、脱盐水预热器和循环冷却水，逐步回收热量最终冷却到40℃以下，再经气液分离器分液后进入脱碳工序。
工艺冷凝液进入酸性水气体塔气体，气相与工艺蒸汽进入转化炉、液相作为锅炉补水，无排放，环保节能。
2.1.2气体提纯脱碳工序:天然气制氢提纯脱除二氧化碳有两种方式: (双方讨论后才能工艺确定)。
化学净化法即MDEA脱碳和变压吸附（PSA）脱碳。
一般需要回收提纯食品级CO2，则采用化学净化法脱碳， PSA提纯氢气。
该方法脱出的二氧化碳纯度杂质含量少，但投产及生产成本较高。
另一种方法是脱碳和提纯氢均选择PSA技术(抽空脱碳解析的方式) 其投资，和生产成本低于化学净化法的制氢。
PSA提纯工序:由脱碳塔来粗氢气进入变压吸附提氢系统，气体采用8-2-5vPSA工艺，即提纯装置由8个吸附塔组成。
采用2个吸附塔吸附，5次均压。
每个吸附在一次循环过程中要经历吸附、4次压力降、逆放、、4次均压力升、最终升压等步骤。
PSA工艺设计要求是;连续的、稳定和提高氢气收率。
采用“均压”“顺放”“顺放”“逆放”“冲洗”或抽空”等达到设计目的。
2.1.3 尾气回收变压吸附过程排出的解吸气(已脱碳)通过2台解吸气缓冲罐和自动调节系统在较为稳定的压力下，提供给转化炉作燃料。
2.1.4 余热回收:在原料气的预热方面，采用转化炉对流段烟气预热方案。
采用该方案后，不仅增加了原料预热温度调节的灵活性，节约了投资.2.2 工艺方案的选择 (技术交流后确定)2.2.1 脱硫工段（本工艺不涉及脱硫）转化催化剂在使用过程中极易受到毒害而丧失活性，对原料中的杂质含量有严格的要求，一般要求精制后的原料气硫含量小于0.1PPm，氯小于0.5PPm。
为了防止催化剂中毒，保障装置长周期运行，本技术方案设有脱硫净化工序，精制脱硫反应器可将有机硫转换成无机硫，在脱有机硫反应器后串一台脱无机硫反应器，以保障将天然气中硫含量降到最低。
2.2.2 蒸汽转化工艺条件的选择天然气蒸汽转化反应操作条件的选择是影响制氢装置经济性的重要因素转化温度蒸汽转化反应过程是受热力学限制的，为满足高温转化反应的工艺要求，提高转化反应的转化率，降低转化气中的甲烷含量，应维持较高的转化气出口温度，以降低原料消耗。
选用一种种性能优良的新型耐高温炉管。
转化压力转化压力选择为1.7-2.8Mpa(G)左右。
由于转化压力较低，尽管设备壁厚降低，但设备直径加大，投资不一定降低，尤其是转化炉和蒸汽发生系统的投资和中压方案相比，基本不变；在低压操作条件下，中变气的露点降低，使得中变气的低温位潜热无法有效利用，降低了中压蒸汽产量，增加了冷却中变气的水电消耗；在低压操作条件下，则氢气回收率降低，造成原料耗量增加。
高压力过高，增加装置投资成本外也加大了系统的安全隐患根据上述情况，制氢装置一般应采用中压转化方案设计较为理想,同时氢气缓冲罐在较高压力下供氢，可以很好保证下游用氢的稳定性，对负荷变动的调整也十分有利。
2.2.3 一氧化碳变工段采用一段中变流程(若建设方同时需要CO，则不需要中变工段，增加从CO 回收系统)采用一氧化碳变换，降低原料单耗节省转化炉、吸附工段投资。
为此在制氢装置设计中，均采用一氧化碳变换工艺。
CO变换反应为放热反应，低温对变换平衡有利，可得到较高的CO变换率，进而可提高单位原料的产氢量，由转化部分来的约340-360℃的转化气进入中温变换反应器，在催化剂的作用下发生变换反应：CO+H2O=CO2+H2△Ho298 =-41.4KJ/mol将变换气中CO含量降至2％左右，同时继续生产氢气。
中变气经过锅炉给水预热器、脱盐水预热器进行热交换回收部分余热后，再经中变气水冷器冷凝除去水分，经分水后进入PSA生产部分。
2.2.4 工艺冷凝液的回收利用来自装置外的脱盐水经脱盐水预热器预热后与来自酸性水气提塔的净化水混合后进入除氧器装置。
除氧器所需的蒸汽由装置自产水蒸气提供。
除氧水经过中压锅炉给水泵升压后经过锅炉给水预热器预热后进入汽包。
锅炉水通过自然循环的方式分别经过转化炉烟道气产汽段、转化气蒸汽发生器产生蒸汽。
所产生的蒸汽一部分作为工艺蒸汽使用；多余部分减压作为除氧器除氧用、外输出装置。
2.2.5 优化余热回收和PSA解析气利用变压吸附解析气经缓冲罐混合、稳压后全部去转化炉燃烧器作为燃料，与燃料天然气一起燃烧放出热量，根据转化炉出口气体温度的高低调节燃料天然气的流量，根据烟气残氧量调节鼓风量，根据装置负荷高低的工况情况调节对流段烟气温度。
2.3 主要设备选择2.3.1转化炉选择本装置转化炉采用方箱式强制配风顶烧炉、卧式对流段设计。
该方法具有以下特点:1) 有利于延长炉管的使用寿命众所周知,在相同使用压力情况下,高温金属材料的寿命与其承受的金属壁温有着直接的关系：使用温度越高、其使用寿命呈指数关系下降。
从上图能看出，方箱炉炉管为双面辐射，而圆筒炉为单面辐射、单面反射，所以，如果采用相同的反应强度（即炉管的传热量相等）和出口温度，那么圆筒炉炉管迎火侧壁温一定大于方箱炉。
制氢转化炉转化管工况已经十分恶劣，其金属壁温已高达950度左右,所选用的hp-nb材料设计使用寿命为10万小时，而壁温较高的圆筒炉炉管寿命必然会缩短。
同时,由于圆筒炉为单面辐射、单面反射，径向温差较大，也容易使炉管变形。
方箱炉由于热场分布均匀，炉管径向温差小，不易变形、使用寿命长。
2) 有利于装置连续稳定运行由图可以看出，圆筒炉只有一个燃烧器,一旦熄火就必须紧急停炉，然后吹扫后重新点火，装置重新恢复供气需要数个小时时间。
而方形炉有多个燃烧器,可以有效维持炉温在800度以上,熄火机率非常小，即使某个燃烧器熄火，由于炉内仍有其它明火持续引燃,所以不需要停炉,只需关闭熄火的燃烧器数分钟后重新点燃即可，这个过程不会导致氢气停止供应。
3)故障时，有利于装置快速恢复生产假如由于意外原因导致某根炉管变形、或者产生热斑甚至破裂，对于方箱炉来讲,只需采用蒸汽降温置换、并在通氮气保护下将该管上下猪尾管切断、堵焊，就可重新升温恢复生产（对应燃烧器适当关小燃料气）, 损坏的炉管大修时再更换管，整个过程可以在4~8小时内完成。
由于方形炉按照矩阵式布置，因而炉内热场非常容易调整。
圆筒炉为环形布置炉管、燃烧器呈星形放射式辐射传热，一旦某根炉管不吸热就会引起炉内热场更加不均匀，使耐火材料受到破坏。
同时，它只有一个燃烧器,也没有办法定向调整某个区域的热量输出。
4) 方箱炉有利减少Nox排放量方箱式转化炉烧嘴由多个燃烧器组成，且采用套管式燃烧器，降低了火焰最高温度；圆桶炉只有中心一个高强度燃烧器,在总输出功率相同条件下，中心火焰温度大于方箱炉，因而Nox排放量也大于方形炉。
