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小微型天然气制氢工艺与反应器技术研究进展

油气与新能源 2024年第3期36卷 44-50页

作者：宋鹏飞张超王修康侯建国王秀林中海石油气电集团技术研发中心北京100028

小微型天然气制氢是便捷获得小规模、低成本、高纯度氢源的重要技术。随着氢能和燃料电池的快速发展,借助完善的天然气输配网络,小微型天然气制氢有望在小规模交通、实验、发电、供热等多个领域广泛应用。为加强相关研究,对全球小微型... 详细信息

小微型天然气制氢是便捷获得小规模、低成本、高纯度氢源的重要技术。随着氢能和燃料电池的快速发展,借助完善的天然气输配网络,小微型天然气制氢有望在小规模交通、实验、发电、供热等多个领域广泛应用。为加强相关研究,对全球小微型天然气制氢的工艺技术和反应器技术研究进展进行了梳理和分析,针对应用最广泛的天然气蒸汽重整工艺介绍了低温低压蒸汽重整、小型自热重整2种工艺技术,以及传统蒸汽重整反应器的小型化和对流换热型、板式及膜反应器3种颠覆式反应器技术,认为小微型天然气制氢有利于推动分布式制氢和燃料电池分布式发电的应用,虽然目前主要集中在传统技术的小型化,但未来对反应器的颠覆性创新将有望成为主流。

关键词：天然气制氢膜反应器板式反应器天然气蒸汽重整

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天然气转化制氢工艺技术研究

中国仪器仪表 2024年第5期 90-92,96页

作者：刘旭赵雨桐周毅昕吉林市吉神化学工业股份有限公司吉林吉林132021 吉林石化分公司染料厂吉林吉林132021 吉林石化公司电仪中心(检测中心) 吉林吉林132022

本文针对天然气转化制氢技术的工艺流程进行论述,介绍了天然气转化制氢技术的工艺、设备、仪表及自控软件特殊性设计,并对实施效果进行评价,实现了低投入、高回报的经济效果。

关键词：天然气制氢仪表自控系统变压吸附

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煤制氢、天然气制氢及绿电制氢经济性分析

炼油与化工 2024年第2期35卷 10-14页

作者：邵乐张益唐燕飞杨鹏王宇欢王辉宝鸡石油机械有限责任公司陕西宝鸡721002 中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司陕西宝鸡721002

氢气是人类利用的最轻元素。作为能源载体,氢气被称为未来的清洁能源。目前,通过化石能源煤炭、天然气制取的氢气为灰氢,灰氢叠合CCUS技术后可得到蓝氢,绿氢由绿电(光电、风电)转化的电能直接电解水得来,最具代表的是绿电电解水制氢。... 详细信息

氢气是人类利用的最轻元素。作为能源载体,氢气被称为未来的清洁能源。目前,通过化石能源煤炭、天然气制取的氢气为灰氢,灰氢叠合CCUS技术后可得到蓝氢,绿氢由绿电(光电、风电)转化的电能直接电解水得来,最具代表的是绿电电解水制氢。文中主要分析煤制氢、天然气制氢及绿电制氢主流制氢技术的资源消耗量与经济性,随着碳税开征,绿氢成本会远低于蓝氢、灰氢,未来绿氢在氢能市场上最具商业竞争力,会获得越来越多的重视。

关键词：煤制氢天然气制氢绿电制氢资源消耗量碳税经济性分析

“双碳”背景下天然气制氢先进技术及应用场景

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中国科技期刊数据库工业A 2024年第5期 139-142页

作者：董浩楠中石化(天津)石油化工有限公司天津300270

文章深入探讨了“双碳”背景下天然气制氢的先进技术及其应用场景。第一,概述了天然气制氢的基本原理、技术路径(包括蒸汽甲烷重整、自热裂解和催化部分氧化),以及这些技术的优势与局限,进一步,详细分析了高效蒸汽甲烷重整技术、自热裂... 详细信息

文章深入探讨了“双碳”背景下天然气制氢的先进技术及其应用场景。第一,概述了天然气制氢的基本原理、技术路径(包括蒸汽甲烷重整、自热裂解和催化部分氧化),以及这些技术的优势与局限,进一步,详细分析了高效蒸汽甲烷重整技术、自热裂解技术的最新进展,以及催化部分氧化技术的优化。第二,探讨了天然气制氢在电力行业、交通领域和工业应用中的实际应用案例,最后讨论了面临的技术创新与挑战,包括新型催化剂的开发、提高氢气纯度、降低生产成本的策略,以及安全与环境风险管理。

关键词：天然气制氢蒸汽甲烷重整自热裂解催化部分氧化

天然气制氢的园区综合能源系统氢储能优化配置

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科学技术与工程 2022年第26期22卷 11409-11417页

作者：吴佩隆王维庆樊小朝史瑞静程志江新疆大学可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心乌鲁木齐830047 新疆工程学院新能源科学与工程系乌鲁木齐830023

在中国致力于实现碳达峰、碳中和的要求下,氢能因具有零碳排高热值的特点,氢能产业发展成为中国未来发展的重要目标。针对电解水制氢储能的工业园区综合能源系统能量转换效率不高、制氢量少、经济效益低的特点以及国家对氢能发展大规模... 详细信息

在中国致力于实现碳达峰、碳中和的要求下,氢能因具有零碳排高热值的特点,氢能产业发展成为中国未来发展的重要目标。针对电解水制氢储能的工业园区综合能源系统能量转换效率不高、制氢量少、经济效益低的特点以及国家对氢能发展大规模低成本制氢的需要,提出了一种以天然气制氢模式代替电解槽制氢的氢储能园区综合能源系统架构。在分析天然气水蒸气重整制氢单元的能耗与能量回收利用以及氢储能单元电、热、气多种能量特性的基础上,建立了天然气制氢储能的氢储能模型;进一步考虑设备投资成本、运行成本、碳排放价格以及制氢效益,以年化投资成本最小与年运行收益最大为目标建立目标函数,利用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解,提出了以天然气制氢储能的园区综合能源系统氢储能优化配置模型。最后以新疆某园区为实际算例分析了园区配置氢储能后电源、电负荷、热负荷特性,运行经济效益以及天然气价格与碳排放价格对配置的影响,验证了通过配置天然气制氢的氢储能提升园区综合能源系统制氢量与运行收益的可行性,并指出了适用场景。

关键词：经济园区综合能源系统氢储能天然气制氢优化配置

天然气蒸汽转化制氢工艺二氧化碳排放计算与分析

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天然气化工—C1化学与化工 2022年第2期47卷 103-108页

作者：姬存民陈健周强林必华申莉西南化工研究设计院有限公司工业排放气综合利用国家重点实验室国家碳一化学工程技术研究中心四川成都610025

对天然气制氢过程的碳排放进行分析计算是探索其碳减排路径的基础。介绍了3种典型的天然气制氢工艺,对天然气蒸汽转化制氢工艺和蒸汽转化+CCS制氢工艺进行了碳排放分析;给出了制氢过程二氧化碳排放量的计算模型,计算得到某10000 m^(2)/h... 详细信息

对天然气制氢过程的碳排放进行分析计算是探索其碳减排路径的基础。介绍了3种典型的天然气制氢工艺,对天然气蒸汽转化制氢工艺和蒸汽转化+CCS制氢工艺进行了碳排放分析;给出了制氢过程二氧化碳排放量的计算模型,计算得到某10000 m^(2)/h(标准状况)天然气蒸汽转化制氢装置的碳排放量(生产单位质量氢气排放的CO_(2)量)为10.112 kg/kg;分析了蒸汽转化制氢中影响碳排放的因素,提出了开发高效蒸汽转化催化剂、优化制氢装置热量平衡和增加CCS装置是降低天然气蒸汽转化制氢过程碳排放的有效途径。

关键词：天然气制氢蒸汽转化二氧化碳排放碳减排

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天然气制氢在氯碱产业中的作用

化工管理 2022年第14期 138-141页

作者：严国俊中海油气(泰州)石化有限公司江苏泰州225300

氯碱行业是化学工业中的一个基础和支柱性分支产业,其产品被广泛用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及建筑和交通运输等领域,在众多领域发挥着不可或缺的作用。但传统的氯碱生产中存在的氯、碱不平衡的问题,一直困扰着氯... 详细信息

氯碱行业是化学工业中的一个基础和支柱性分支产业,其产品被广泛用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及建筑和交通运输等领域,在众多领域发挥着不可或缺的作用。但传统的氯碱生产中存在的氯、碱不平衡的问题,一直困扰着氯碱产业发展及产能提升。近年来,为了破解这一瓶颈,一些氯碱企业引入了天然气制氢技术。该技术的成功应用,为富余的氯找到出路,提高了资源利用率,增强了氯碱企业的市场竞争力。文章重点分析在氯碱生产过程中,应用天然气制氢来达到氯碱平衡的目的。

关键词：天然气制氢氯碱生产作用分析

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天然气制氢装置实际生产偏差因素分析与建议

石油石化物资采购 2023年第14期 34-36页

作者：王赟安徽华东化工医药工程有限责任公司上海分公司

化工设计理论计算通常与实际生产会有一定偏差,为了更好地进行实际生产,针对天然气蒸汽转化制氢装置实际生产中产氢率与设计值的偏差,分析了几种可能的影响因素,通过PROⅡ模拟软件进行核算,分析偏差产生原因,并给出调整性建议。

关键词：天然气制氢产氢率偏差

天然气蒸汽重整制氢WTT阶段能量消耗及排放分析

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机械工程学报 2013年第8期49卷 158-164页

作者：高有山权龙王爱红杨敬太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原030024 太原科技大学机械工程学院太原030024

燃料生命周期可划分为燃料生产阶段(Well-to-tank,WTT)和车辆使用阶段(Tank-to-wheel,TTW)。为分析天然气制氢在蒸气重整、压缩、液化、运输阶段的能量消耗和排放情况,根据氢的不同状态(气态或液态)及运输方式(管道、公路、铁路运输),... 详细信息

燃料生命周期可划分为燃料生产阶段(Well-to-tank,WTT)和车辆使用阶段(Tank-to-wheel,TTW)。为分析天然气制氢在蒸气重整、压缩、液化、运输阶段的能量消耗和排放情况,根据氢的不同状态(气态或液态)及运输方式(管道、公路、铁路运输),将天然气(Nature gas,NG)蒸气重整制氢在WTT阶段划分为12种燃料路线。采用能量守恒和转化原理及工艺燃料使用装置的能量消耗和排放因子,研究天然气制氢的原料及工艺燃料消耗所产生的一次能源能量消耗和气体排放。分析表明,不考虑输氢管道铺设,天然气制氢在WTT阶段的一次能源能量消耗由低到高依次分别为1.318 78 MJ MJ–1、1.326 93MJ MJ–1、1.557 95 MJ MJ–1、1.557 44 MJ MJ–1、1.746 18 MJ MJ–1,对应燃料路线为6、1、3、5、12。温室气体排放由少到多依次为156.18 g MJ–1、162.11 g MJ–1、163.37 g MJ–1、168.53 g MJ–1、176.01 g MJ–1,对应的燃料路线为6、12、3、5、2。随着氢能消耗量的增加,采用燃料路线6(NG管路运输-工厂NG蒸汽重整集中制H2-H2管路运输-气站压缩-销售),可以减少能量消耗和排放的产生。

关键词：能量消耗排放蒸汽重整天然气制氢