The invention relates to a method for converting natural gas into hydrogen. The method comprises the following steps: taking natural gas as raw material, desulfurizing under pressure and mixing with steam to enter the reformer, cracking and reforming under the action of catalyst to produce converted gas containing CH4, H2, CO2 and CO components, and recovering heat from the converted gas without CO conversion process. Hydrogen was purified by PSA, and the tail gas of PSA was returned to the combustion chamber of converter to provide heat for the conversion reaction. The invention omits the shift section, reasonably distributes the amount of raw gas, saves the equipment of the shift section, and does not need additional natural gas as fuel gas.
【技术实现步骤摘要】
一种天然气转化制氢的方法
本专利技术涉及天然气蒸汽转化制氢领域,具体涉及一种天然气和蒸汽转化为氢气的工艺。
技术介绍
传统的天然气制氢技术如图1所示,是以天然气为原料,经加压脱硫后与水蒸汽混合进入转化炉,在催化剂的作用下裂解重整,生成含有甲烷、氢、二氧化碳、一氧化碳等组份的转化气,转化气回收热量后,经变换将一氧化碳转化为氢气,变换气再通过PSA提纯得到氢气。存在的问题:(1)经过CO变换工序,流程复杂,增加变换工段设备投资、变换催化剂费用及运行成本;(2)天然气水蒸汽重整制氢需吸收大量的热,需额外消耗天然气作为燃料,制氢过程能耗高。
技术实现思路
本申请专利技术人意外发现,以天然气为原料,经加压脱硫后与水蒸汽混合进入转化炉,在催化剂的作用下裂解重整,生成含有甲烷、氢、二氧化碳、一氧化碳等组份的转化气,转化气回收热量后,将CO变换工序省掉,直接通过PSA提纯得到氢气,PSA装置尾气返回转化炉燃烧室为转化反应提供热量,省掉变换工序,无需额外消耗天然气,PSA尾气即可提供燃料气。根据本专利技术,提供一种天然气转化制氢的方法,该方法包括:以天然气为原料,经加压脱硫后与水蒸汽混合进入转化炉,在催化剂的作用下裂解重整,生成含有CH4、H2、CO2、CO组份的转化气,转化气回收热量后,不经CO变换工序而直接通过PSA(变压吸附)提纯得到氢气,变压吸附装置尾气返回转化炉燃烧室为转化反应提供热量。进一步地,在所述转化(裂解重整)工序中,水碳比为2.8~3.5,转化气温度为680~850℃,转化压力为1.1-3.0MPa。进一步地,在所述转化工序中,水碳比为3.0~3.2,转化气 ...
【技术保护点】
1.一种天然气转化制氢的方法,该方法包括:以天然气为原料,经加压脱硫后与水蒸汽混合进入转化炉,在催化剂的作用下裂解重整,生成含有CH4、H2、CO2、CO组份的转化气,转化气回收热量后,不经CO变换工序而直接通过变压吸附提纯得到氢气,变压吸附装置尾气返回转化炉燃烧室为转化反应提供热量。
【技术特征摘要】
1.一种天然气转化制氢的方法,该方法包括:以天然气为原料,经加压脱硫后与水蒸汽混合进入转化炉,在催化剂的作用下裂解重整,生成含有CH4、H2、CO2、CO组份的转化气,转化气回收热量后,不经CO变换工序而直接通过变压吸附提纯得到氢气,变压吸附装置尾气返回转化炉燃烧室为转化反应提供热量。2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述转化工序中,水碳比为2.8~3.5,转化气温度为680~850℃,转化压力为1.1-3.0MPa。3.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述转化工序中,水碳比为3.0~3.2,转化气温度为750~800℃,转化压力为1.8-2.5MPa。4.根据权利要求1所述的方法,其中,加压脱硫工序包括:天然气首先经过计量调压后,通过原料气第一预热器、第二预热器预热升温到370-390℃,优选约380℃,进入绝热加氢反应器,有机硫在加氢催化剂的作用下发生加氢反应生成无机硫,同时烯烃饱和,然后再进入氧化锌脱硫反应器脱氯段脱除原料中的氯,最后进入氧化锌脱硫段,在此发生脱硫反应。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中脱硫后的天然气温度370-390℃、压力1.5-2.0MPa与产汽系统生产的温度430-470℃、压力1.5-2.0MPa过热蒸汽混合,再经转化炉对流段预热至550-600℃,进入转化炉辐射段,在转化...
【专利技术属性】
技术研发人员:史立杰,段妮丽,朱攀中,张伟康,常俊石,
申请(专利权)人:新地能源工程技术有限公司,
类型:发明
国别省市:河北,13
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