天然气制氢：低碳能源向零碳的转变

随着氢能产业的逐渐扩大，氢能的生产接入和利用也在加速。

从今年开始，制氢链的整合步伐加快，各家企业纷纷进入氢能开发制氢方式。理想的制氢方式是利用化石能源制氢或利用可再生能源制氢，如核电或光伏制氢、风电、电解水等。

在工业生产中，我国在化石原料制氢方面仍处于主要地位。然而，碳排放造成的污染不容小觑。我国目前正面临“碳达峰、碳中和”的减排目标。减碳任务十分艰巨。加快减碳要从源头做起。

理想的制氢方式：天然气制氢

全球约 50% 的氢气生产来自天然气制氢。从未来10年我国制氢的发展趋势来看，随着氢能产业的加速发展，上下游产业都在努力从天然气制氢。天然气制氢将进入规模化发展阶段，特别是我国天然气管网逐步建成后，天然气制氢将发展更加迅速。

与煤制氢厂相比，天然气制氢具有投资低、CO2排放少、耗水量低、产氢率高等优点。在原氢生产路线中是一种化石优良的制氢方法。

但是，中国化石资源禀赋具有“富煤缺油少气”的特点，中国对国外原油的依赖程度明显提高。超过 70.5%。依赖度已超过40%。在当前能源供应形势下，利用石油资源制氢制氢已不再经济，实际生产中很少使用；利用天然气制氢更难保证气源供应。天然气价格高的现实问题。

长期来看，由于我国非常规天然气资源丰富（页岩气、煤层气、可燃冰等），作为未来 随着非常规天然气开采技术的进步和开采成本的降低，必将迎来天然气大开发时??期。届时，天然气制氢有望比煤炭制氢更具优势。

随着一些发达国家化石能源消费达到顶峰，发展中国家非化石能源消费推广力度加大，技术进步将进一步促进油气勘探开发和储运效率的提高，从而使油气低价供应成为可能。世界油气资源丰富，非常规油气和深海及深海油气勘探开发正成为未来上游石油公司的主要发展方向。

一旦在这些领域取得突破，对氢气供应最直接的影响就是石油和天然气制氢成本的降低作为原料。从目前各咨询机构和石油公司的判断来看，预计全球天然气制氢技术可能在2030年左右实现商业化，成本将大幅下降。

亟待解决的问题：天然气制氢成本和技术突破 p>

天然气的主要加工过程包括常减压蒸馏、催化裂化、催化重整和芳烃生产。同时包括天然气的开采、集输和净化。在一定的压力、一定的高温和催化剂的作用下，天然气中的烷烃和水蒸气发生化学反应。

重整气进入转化炉，在废锅炉中经过热交换后将CO转化为H2和CO2。气体经过热交换、冷凝、汽水分离后，通过程序控制依次通过装有三种特定吸附剂的吸附塔，通过变压吸附（PSA）提取产品氢气，吸附N2、CO、CH4、和二氧化碳。减压分析释放杂质并使吸附剂再生。

天然气蒸汽重整制氢需要吸收大量热量，制氢过程能耗高，燃料成本占生产成本的 50-70%。辽河油田在该领域开展了大量卓有成效的研究工作，在油气集输企业建设了一大批工业生产设施。考虑到氢气在炼油厂和未来能源领域的应用，天然气蒸汽转化技术不能满足要求。大规模制氢的要求。

因此，研发更先进的天然气制氢技术是解决廉价氢源问题的重要保障。应减少新技术 力争在生产设备投资和降低生产成本方面取得突破。

天然气制氢成本主要由天然气、燃料气和制造成本构成，其中天然气价格占比最大重要因素，占 73.4%。燃气是成本的第二大因素，占13.7%。如果未来我国的生产成本能够大幅下降，天然气制氢可能会成为主流的制氢工艺。

有利组合：天然气和氢气“巧合”

文章来源：《天然气工业》 网址: http://www.trqgyzzs.cn/zonghexinwen/2021/0714/1379.html