Найвизначніша особливість адіабатичного процесу перетворення природного газу на воденьполягає в тому, що більшість реакцій сировини є по суті реакціями часткового окислення, а етап регулювання швидкості став швидкою реакцією часткового окислення, що значно покращує виробничу потужність установки для виробництва водню з природного газу. Процес виробництва водню адіабатичним перетворенням природного газу використовує дешеве повітря як джерело кисню. Розроблений реактор, що містить розподільник кисню, може вирішити проблему гарячих точок у шарі каталізатора та забезпечити розумний розподіл енергії. Стабільність реакції каталітичних матеріалів значно покращується завдяки зменшенню гарячих точок у шарі. Дрібномасштабне виробництво водню на місці адіабатичним перетворенням природного газу на станції гідрування може краще відображати його високу виробничу потужність. Новий процес має переваги короткого процесу та простоти експлуатації установки, а також може значно знизити інвестиції та вартість виробництва водню на місці установки для виробництва водню.
Часткове окислення природного газу до водню. Порівняно з традиційним методом парового риформінгу, каталітичне часткове окислення природного газу до синтез-газу споживає менше енергії та використовує надзвичайно дешевий вогнетрив для укладання реактора. Однак каталітичне часткове окислення природного газу до водню збільшує витрати на інвестиції та виробництво кисню в установці розділення повітря через велику кількість чистого кисню. Як реактор для каталітичного часткового окислення природного газу використовувалася високотемпературна неорганічна керамічна киснепроникна мембрана, а виробництво дешевого кисню поєднувалося з каталітичним частковим окисленням природного газу до водню одночасно. Попередні результати техніко-економічної оцінки показують, що порівняно з традиційним виробничим процесом інвестиції в установку будуть зменшені приблизно на 25-30%, а собівартість виробництва - на 30-50%.
Високотемпературний крекінг природного газу для отримання водню. Виробництво водню шляхом піролізу природного газу – це каталітичне розкладання природного газу на водень та вуглець за високої температури. Цей процес вважається перехідним між викопним паливом та відновлюваною енергією, оскільки він не утворює вуглекислий газ. Нафтове родовище Ляохе провело багато досліджень з виробництва водню шляхом високотемпературного каталітичного крекінгу природного газу. Отриманий вуглець може мати конкретне важливе застосування та широкі ринкові перспективи.
Отримання водню шляхом автотермічного риформінгу природного газу. Порівняно з процесом риформінгу, цей процес змінює зовнішній нагрів на самонагрівання, а використання реакційного тепла є більш раціональним. Принцип полягає в тому, що екзотермічна реакція горіння природного газу та сильна ендотермічна реакція парового риформінгу природного газу поєднуються в реакторі, і сама реакційна система може реалізувати самонагрівання. Крім того, оскільки сильна екзотермічна та сильна ендотермічна реакції в автотермічному риформінгу здійснюються поступово, реактор все ще потребує високотемпературних труб з нержавіючої сталі як реактора, що робить процес автотермічного риформінгу природного газу недоліками високих інвестицій у одиницю та низької виробничої потужності.
Час публікації: 16 грудня 2021 р.