为减少化工生产中的能耗和降低成本,以替代被称为“电老虎”的“电解水制氢”的工艺,利用先进的甲醇蒸气重整──变压吸附技术制取纯氢和富含CO2的混合气体, 经过进一步的后处理, 可同时得到氢气和二氧化碳气。
甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下通过催化剂, 在催化剂的作用下, 发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应,生成氢和二氧化碳, 这是一个多组份、 多反应的气固催化反应系统。反应方程如下:
CH3OH→CO+2H2 (1)
H2O+CO→CO2+H2 (2)
CH3OH+H2O→CO2+3H2 (3)
重整反应生成的H2和CO2, 再经过变压吸附法(PSA)将H2和CO2分离,得到高纯氢气。
工业上利用甲醇制氢有二种途径:甲醇分解、甲醇部分氧化和甲醇蒸汽重整。
甲醇蒸汽重整制氢由于氢收率高(由反应式可以看出其产物的氢气组成可接近75%),能量利用合理,过程控制简单,便于工业操作而更多地被采用。
甲醇蒸汽重整是吸热反应,可以认为是甲醇分解和一氧化碳变换反应的综合结果。我公司蓝博净化科技的 甲醇蒸汽重整制氢工艺,经历了多次技术改进,已相当成熟。该过程的典型工艺流程见图1。
甲醇蒸汽重整反应通常在250-300℃,1-5MPa,H20与CH30H摩尔比为1.0-5.0的条件下进行,重整产物气经过变压吸附等净化过程,可得不同规格的氢气产品。
甲醇蒸汽重整过程既可以使用等温反应系统,也可以使用绝热反应系统。等温反应系统采用管式反应器,管壳中充满热载体进行换热,保持恒温反应。在绝热反应系统中,蒸汽与甲醇混合物经过一系列绝热催化剂床层,床层之间配备换热器1。
反应产物净化系统可根据产品质量等级要求选择,变压吸附及膜分离技术是非常实用的气体净化技术。变压吸附净化可获得纯度高于99.99%的氢气产品, 依据所使用的不同吸附剂及工艺条件,氢回收率在70%-87%之间变化。溶剂洗涤、CO催化转化、甲烷化等过程均可用于净化氢气。
甲醇制氢
原理:以甲醇和脱盐水为原料,在催化剂作用下,进行甲醇转化制得转化气,经变压吸附分离制得纯氢。
方法原理
采用甲醇制氢工艺专用气相色谱仪,用填充柱,对甲醇制氢中气体,液体进行测定,用外标法定量或校正面积归一法定量
甲醇制氢或天然气制氢专用气相色谱仪配置
名称 | 规格型号 | 数量 | 单位 | 产地 |
气相色谱仪 | GC1690B(FID+双PIP+TCD+双气体进样+转化炉) | 套 | 1 | 浙江 |
色谱工作站 | N2000(COM接口中文版) | 套 | 1 | 杭州 |
标准气体钢瓶(空) | 8升 | 瓶 | 2 | 国产 |
标气减压阀(带流量调节) | YQAR-01L | 只 | 2 | 上海 |
标准气体(仅气体) | 8升 (微量CO,CO2,CH4 ) | 套 | 1 | 上海 |
标准气体(仅气体) | 8升(常量CO,CO2,CH4 ) | 套 | 1 | 上海 |
净化空气源 | WJK-2LB(2000/min) | 台 | 1 | 浙江 |
氢气减压阀 | YQQ-9 | 只 | 1 | 浙江 |
氮气减压阀 | YQD-07 | 只 | 1 | 浙江 |
聚氯乙烯PVC气路管 | Φ3*0.5 | 米 | 50 | 上海 |
铜螺帽 | M8*1/3.2孔 | 只 | 20 | 上海 |
氟胶密封圈 | Φ3*6 | 只 | 20 | 国产 |
不锈钢分析柱1 | 支 | 1 | 捷岛 | |
不锈钢分析柱2 | 支 | 1 | 捷岛 | |
不锈钢分析柱3 | 支 | 1 | 捷岛 |
以上配置不包含电脑和三气发生器,可由客户自配或公司代配
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