炼厂干气作原料对制氢装置操作的影响

利用天然气作为制氢装置转化催化剂的还原介质还原催化剂,在中石化荆门分公司制氢装置取得成功。该新技术具有很高的实用价值,既缩短了开工时间,又降低了开工成本,节约了燃料和电的消耗,经济效益十分可观。     

炼钢焦炉煤气提纯氢气与天然气转化制氢经济性对比

利用炼钢焦炉煤气提纯氢气满足炼油厂对氢气的需要,是实现资源优化利用的可行措施。为考察焦炉煤气制氢的经济性,从制氢成本和二氧化碳排放量两个方面,将焦炉煤气提纯氢气同天然气转化制氢两个工艺路线进行对比。焦炉煤气制氢的经济性取决于电价和天然气价格,在电价相对稳定的条件下[0.68 RMB$/(kW·h)],天然气价格高于2.64 RMB$/m3时,焦炉煤气制氢的成本更低,而且随着天然气价格上升,这种优势更加明显。焦炉煤气提纯氢气工艺的碳排放量较天然气制氢高约3%。如进一步考虑回收因钢铁企业需增加作燃料的天然气压力能,可降低焦炉煤气制氢成本632×104RMB$/a。     

基于化学链技术的现场按需(OSOD)制氢机

<正>化学链(Chemical Looping)制氢是一种新型的制氢技术,同时能够低成本分离捕集二氧化碳,NO_x排放低,而且有较高的能量转换效率,其主要由还原过程和制氢过程组成,不需要水煤气变换反应和变压吸附装置就可以直接制备高纯度的氢气。还原过程中载氧体被通入的天然气或其它气体燃料还原,还原态的载氧体再与水蒸气反应制氢。这种绿色高效的制氢过程,既适合大规模制氢,更适合分布式的小规模现     

车用燃料电池的燃料选择及燃料转化制氢研究进展

做为新型能源利用方式,燃料电池以其高效、洁净、低噪音、使用方便及供电连续稳定的特点,日益引起人们的关注。燃料电池的燃料范围广泛,氢气、天然气、甲醇、轻油等均可做其原料。本文分别分析了氢气、甲醇、天然气、轻油作为燃料电池燃料的优缺点,介绍了甲醇、天然气、轻油转化制氢的研究现状,分析了未来燃料电池汽车的应用可能给炼油及天然气化工工业带来的影响。     

集成制氢提纯单元的氢气系统优化

为解决炼油厂加氢工艺氢气的亏缺问题，优化氢气系统，提高氢气的有效利用率，对集成制氢提纯单元的氢气系统进行详细的物料衡算分析，提出两种氢气提纯回用案例，利用改进问题表法确定氢气公用工程、中变气和制氢原料天然气的流率优化值。结果表明，在集成制氢提纯单元的氢气系统中，直接利用提纯中变气并对氢气系统进行整体优化，可以减少33.0%的制氢天然气用量和66.3%的氢气公用工程的用量。     

煤制氢气——当今全加氢型炼油厂的发展方向

炼油厂常规的3种制氢工艺为烃类蒸汽转化法(SMR)、原料部分氧化法(POX)和变压吸附法。介绍了煤制氢气技术的工艺方法、"三废"处理、及应用实例,并将煤制氢与天然气制氢的技术、经济指标进行了全面对比,结果表明,对于150 kt/a的煤气化制氢装置,煤的用量为1.3 Mt/a;若用天然气代替煤来生产氢气,则达到同样规模需要天然气510 kt/a。煤和天然气的价格分别以1 270和6 500 RMB$/t计算,则从原料成本看,煤制氢比天然气制氢低16.6×108RMB$/a。据Shell Global Solution的研究结果,国际油价在377.39 US$/m3以下时,天然气制氢更具有优势;国际油价在377.39～503.19 US$/m3时,煤制氢和天然气制氢的成本基本相当;当国际油价高于503.19US$/m3时,煤制氢的成本优势会随着原油价格上升表现得更为明显。惠州炼油分公司天然气制氢装置天然气原料平均价格为4.2 RMB$/m3,所生产的氢气成本为1.86×104RMB$/t;煤炭价格以到厂价950 RMB$/t计算,煤制氢的产氢价格应为1.4×104RMB$/t。可见,煤制氢成本远远低于天然气制氢。指出选择煤制氢技术生产氢气具有较强的抗风险能力和核心竞争力,是国内全加氢型炼油厂的发展方向。     

一种制氢预转化催化剂还原的新方法

对上海高桥分公司2×10~4m~3/h(标准状态)制氢装置原设计的预转化催化剂还原流程进行了改进。先跳开预转化反应器,利用转化炉制取氢气,再用自产的高纯氢气代替重整氢,对预转化催化剂进行单独升温还原,避免了催化剂在还原初期因发生甲烷化反应而超温失活的问题,使催化剂具有更好的活性和稳定性。     

改进制氢和硫回收装置 应对未来挑战

炼油厂制氢技术采用天然气或其他轻烃的蒸汽转化制氢,改善现有的制氢装置可以增加生产能力10％-30％,改造项目按照投资要求增加的顺序列举如下：氢气管理、增加转化炉的火力、提高变压吸附回收率、降低水碳比、增加二氧化碳回收、安装低温变压器以及增加预反应器等;改进硫磺回收的方案主要包括酸性气脱除、克劳斯装置及尾气处理,并通过增加氧化还原过程和使用高活性催化剂来提高硫回收率。     

制氢、储运和加注全产业链氢气成本分析

近年来全球燃料电池汽车快速发展,配套的加氢站建设也在提速,但氢气价格太高,降低了氢燃料了相对传统汽柴油的市场竞争力,限制了氢能产业的发展。解决这一问题的关键在于降低加注枪出口端的氢气成本,需要从制氢、储运和加注全产业链各环节同时降低成本。经过分别对三个环节的成本分析,对不同制氢方式、配送方式和加氢规模的组合模式给出了氢气成本测算,结论认为站内天然气制氢方式的组合模式下氢气的总成本较低,建议作为大力发展方向。     

氢能长距离输送的经济性研究

为了研究长距离输送氢能的经济性,选取两种不同输送方式进行经济性评估。一种方式是将可再生能源转化为电能,通过高压直流电力电缆传输,最终在用户端电解水制氢;另一种方式是先将可再生能源转化为氢气,再通过天然气管道将氢气输送给用户。分组对比了海上电缆、陆上电缆、海上管道、陆上管道四组传输方式,汇总数据分析传输距离、容量因数、传输容量等因素在四种传输方式中对氢的平准化度电成本（LCOE）的影响。结果表明：在4 000 km的传输距离下,通过管道输送氢能的最低平准化度电成本为7美元/kg;通过电缆输送电能再转化为氢能输送方式的最低平准化度电成本为9美元/kg。通过提高输送容量系数和传输规模可以进一步降低氢能的输送成本。     

“碳中和”目标下分布式制氢技术优选

氢气因其使用过程“零碳排放”,是未来“碳中和”目标下的重要能量载体,并将在交通运输行业中发挥重要作用。然而氢气的体积密度小,运输成本高,在生产和储运过程中存在二氧化碳排放。为了选择合适的制氢用氢方式,对不同氢气运输方式的经济性和能耗进行了系统分析,对不同制氢技术的二氧化碳排放量进行了计算和对比,并分析探讨了制氢过程的二氧化碳减排路径。研究结果表明：(1)分布式站内制氢可以作为降低氢气储运成本,减少二氧化碳排放的重要制氢方式.其制氢技术包括天然气转化制氢、甲醇裂解制氢、水电解制氢和氨分解制氢4种;(2)以水电解制氢和氨分解制氢为基础可开发无二氧化碳排放的制氢技术,如采用分布式风电和分布式太阳能发电配合水电解制氢,可实现制氢和加氢过程的二氧化碳零排放,以可再生能源的弃电生产“绿氨”结合氨分解制氢也可实现二氧化碳零排放;(3)分布式“绿电”需要面临风电或光伏发电选址、储能系统建设以及投资大幅增加的问题,而弃电生产“绿氨”同样面临大量稳定的电源、降低氨合成的能耗以及较大的投资问题。结论认为,以“绿电”为基础的分布式制取“绿氢”技术,是氢能应用于交通领域的发展趋势,同时,经济稳定的“绿电”生产是...     

两种制氢原料的适用性与经济性分析

从原料性质、装置运行参数、产品收率及装置能耗等方面对液化石油气+加氢裂化干气(工况1)、天然气+加氢裂化干气(工况2)两种制氢原料的适用性进行分析比较,指出选用工况2可减小转化剂结炭倾向,降低中变床层最高温度13.7℃,避免床层超温,有利于装置长周期运行,同时可增加氢气收率0.5百分点,每生产1 000 m~3纯氢降低能耗99.83 MJ。比较两种原料制氢的加工成本,指出在现有价格体系下,选用天然气+加氢裂化干气作为制氢原料,加工成本低,经济效益显著,按年加工量产氢30 kt计算,年增加效益11 073.12万元。只有当液化石油气价格低于2 644.35元/t时,工况1相较工况2才有经济性。同时指出天然气作为制氢原料优于液化石油气。     

燃料电池氢源技术——汽油氧化重整制氢反应实验研究

本文对汽油氧化重整制氢反应工艺条件进行了实验研究,研究了双金属M－N／Al2O3预还原与否对烃类制氢反应的活性、生成氢气的选择性及催化剂的稳定性的影响。实验结果表明,催化剂的活性组分价态不同,对烃类部分氧化重整制氢反应催化活性、生成氢的选择性影响不同,还原态的好于非还原态的双金属催化剂;该催化剂的还原态与氧化态在烃类氧化重整制氢反应中稳定性均较好,即预还原与否对其稳定性影响不大。     

甲醇制氢技术的经济特性

<正> 氢气是石油炼制和化学工业的重要原料,在冶金工业中用作还原气体,氢燃料又是一种无污染的二次能源,也可作为大量电能储存的转换形式——燃料电池。工业上存在多种制氢方法,具有大型装置的有:甲醇或烃类的蒸汽转化、催化重整、氨或甲醇的催化热解等方式,也有从炼油或化工     

天然气制氢技术及经济性分析

氢能是当前最有前景的清洁能源之一,天然气制氢是目前全球最主要的制氢方式,重点介绍和分析了主要制氢技术路线天然气水蒸气转化制氢,该工艺主要包括水蒸汽重整转化、合成气变换及变压吸附三个单元;同时还介绍了非水蒸气转化制氢路线,包括甲烷部分氧化法制氢、天然气催化裂解制氢及CH₄/CO₂干重整制氢。比较了几种制氢技术的经济性。目前,虽然煤制氢的成本优于天然气制氢,但随着天然气开采技术的进步,未来天然气制氢有可能成为国内最主要的制氢技术路线。      

浅析煤层气制氢工艺技术

氢气是重要的工业原料,我国煤层气储量丰富,煤层气可作为原料制取氢气。未来的20年内氢能领域占主要地位的将是以煤层气或天然气制氢。本文概括了煤层气制氢的几种方法及其需要解决的问题。     

渣油加氢裂化未转化油气化制氢经济性研究

对渣油加氢裂化未转化油作为气化制氢原料进行了深入研究,研究结果表明,采用重油气化技术,按目前市场价(不含税)700元/t计,氢气成本为0.657元/m~3,比同期天然气2.5元/m~3价格下的制氢成本1.117元/m~3低0.460元/m~3,按照供氢120 dam~3/h计,每年可节约氢气成本46 304万元。渣油气化制氢一方面可为全厂提供低成本氢气,另一方面可解决渣油加氢裂化未转化油出厂难的问题,对现有企业炼油结构调整和新建炼化一体化项目方案规划有一定的指导和借鉴意义。     

天然气等离子体法制氢技术

传统的天然气蒸汽转化制氢方法在制取氢气的同时,伴随着大量的"温室气体"二氧化碳排放。本文介绍了等离子体技术及其在裂解天然气制氢气和炭黑方面的应用。由分析可知,高温下天然气裂解为氢气和炭黑是一个在热力学上有利的过程,该工艺减少了二氧化碳排放,减轻了环境污染;在产品成本和能耗方面也有竞争力。     

炼油厂氢气回收和制氢技术进展

介绍了高效生产和有效回收氢气,为炼厂提供氢源的重要性。分氢气回收方案、蒸汽转化制氢和部分氧化制氢加在叙述。氢气回收方案分述了膜分离、变压吸附和冷冻法三类技术,烃类、蒸汽转化制氢技术重点介绍其技术进步和典型工艺,部分氧化法帛氢技术（又称气化技术）介绍其原理及其应用案例。     

大连石化利用LNG替代制氢原料石脑油和炼厂自用燃料的分析

作为21世纪的清洁能源天然气燃烧后产生的二氧化碳和氮氧化合物仅为煤的50％和20％，污染为石油的1／4，煤的1／800。天然气的使用不仅能改变城市的能源结构，而且对减少环境污染、提高空气质量和提升城市品位都具有重要的意义。作为制氢原料，天然气是最经济的原料之一，世界上约有70％的氢气是通过天然气蒸汽转化生产的。