天然气制氢工艺技术研究进展(2)

露星圈２００９．Ｖ０１．２３，Ｎｏ．３

ＺｎＯ吸附脱硫槽脱除Ｈ：Ｓ。此技术能将气体中的总

硫含量降到０．１ｍｇ ｍ。以下。

蒸气转化是在催化剂存在及高温条件下，使甲烷与水蒸气反应，生成Ｈ：、ｃＯ等混和气，该反应是强吸热的，需要外界供热。蒸气转化工序的关键设备是主

转化炉，它包括辐射段和对流段。原料在进入主转化

炉之前需要在预转化炉中进行预转化。预转化可将天然气中的重碳氢化合物全部转化为甲烷和ｃＯ：，从而可大大降低主转化炉结焦的可能性。同时可将原

料气中残余的硫全部除去，使转化炉催化剂不会发生硫中毒，延长催化剂的使用寿命。

ＣＯ变化是使来自蒸气转化单元的混和气体在装

有催化剂的变换炉中进行水煤气反应，ＣＯ进一步与

水蒸气反应，大部分ＣＯ转化为ＣＯ：和Ｈ：。其工艺一般按照变换温度可分为高温变换和中温变换。变换后的气体经冷却后，分离工艺冷凝液后，气体送氢气提纯工艺。

氢气提纯的方法包括冷凝一低温吸附法，低温吸

收一吸附法，变压吸附法（ＰｓＡ），钯膜扩散法等。目前氢气提纯普遍使用的方法是变压吸附法，ＰｓＡ技术

具有能耗低，产品纯度高，工艺流程简单等优点。吸附塔内的吸附剂吸附除氢气以外的其它杂质而使氢甲烷部分氧化法（ＰＯＭ）实际是由甲烷与氧气进ＣＨ４＋１／２０２．＋ＣＯ＋２Ｈ２

Ｐａｒｅｔ眦等【２】最先对甲烷和氧气混和气催化转化

ＰＯＭ法制合成气或氢同传统的蒸气转化方法一６０、

论文综述《Ｒｅｖｉｅｗｓ》

催化剂床层的热点问题、催化材料的反应稳定性、操作体系的安全性等”Ｊ。这些因素都限制了该工艺的发展。迄今，尚未见该工艺技术工业化的文献报道。逐渐解决上述问题是该工艺技术研究的发展趋势。近来，国内外正在研究一种陶瓷膜反应器，在高温下从空气中分离出纯氧与天然气催化部分氧化制氢同时进行，从而解决高纯廉价氧的来源问题，并大大降低了能耗。英国Ａｍｏｅｏ公司、美国ＴＲｗ、英国ＤａｖｙＭｃＫｅｅ和国内的大连物化所、大庆石化研究院等对该工艺均有研究。近年来钙钛矿型致密透氧膜受到人们的普遍关注，该过程集空分与反应为一体，降低了操作成本，还可以通过膜壁控制氧气的进料有效的控制反应进程，但膜的透氧量和膜的热稳定性问题制约着该过程的发展。

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