甲醇水蒸汽重整制氢CH3OH+H2O=CO2+3H2△H原料甲醇和脱盐水经过预热汽化、过热至反应温度后经过催化剂床层后催化重整为氢气和二氧化碳混合气,混合气经过换热、冷却冷凝、水洗后送至分离装置(诸如PSA系统)进行分离,得到纯度较高的产品氢气。目前,工业上主要采用的是Cu-ZnO/Al2O3催化剂,其具有反应温度低、反应活性高、氢气选择性高等优点。该工艺反应温度低(220~270℃),工艺条件缓和,燃料消耗低,流程简单,容易操作,已得到的工业应用。甲醇制氢催化剂在工业氢气制备中具有广泛的应用前景。青海催化燃烧甲醇制氢催化剂
催化剂的保护1、在任何情况下,催化剂层温度禁止超过300℃。2、还原后的催化剂禁止与氧气或空气接触。3、催化剂使用中应尽量避免中途停车。每停一次车,尽管采取了钝化或氮气保护操作,还是会影响催化剂使用寿命。4、催化剂的升温和降温都必须缓慢进行,禁止急速升温和降温。5、在满足生产能力、产率的前提下,催化剂应在低温下操作,有利于延长催化剂使用寿命。6、禁止含硫、磷、卤素元素等有毒物质混入系统,以免造成催化剂中毒。7、对装置使用的原料甲醇、脱盐水、氮气、氢气等必须符合要求,严格规范检测程序。8、如发现有异常特别是反应系统异常,应立即停车分析检查,排除后再开车。青海催化燃烧甲醇制氢催化剂催化剂的活性与结构密切相关,需要进一步研究。
催化剂装填技术要求(1)必须严格按催化剂装填图的要求装填瓷球(柱)和催化剂(2)定期测量催化剂料面的高度,核算所装催化剂的数量和装填密度,尽可能使催化剂装填密度接近设计值。(3)催化剂装填过程中,尽可能相同水平面的密度均匀,防止出现局部过松。(4)催化剂的自由下落高度小于1.5米以免撞碎催化剂。(5)在催化剂上站立或行走也会损坏催化剂,要求脚下拥有大的胶合板“雪”或在0.3%的支撑板上工作,尽量减少直接在催化剂上行走。(6)每层催化剂的料面要水平。
工业制氢方案很多,主要有以下几类:(1)煤制氢;(2)天然气制氢;(3)甲醇制氢:包括甲醇水蒸汽重整制氢、甲醇直裂制氢、甲醇部分氧化制氢;(4)水解制氢(5)富氢气体提纯制氢:各种富氢尾气(氯碱厂副产氢、炼油厂副产氢、合成氨厂副产氢、煤化工副产氢等)。甲醇制氢原理是甲醇和水反应生成氢气和二氧化碳的合成气,再经过PSA提纯,得到高纯度的氢气。该方法原料为甲醇和脱盐水,原料来源方便,在220~280℃下,催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气;甲醇的单程转化率可达95%以上,氢气的选择性高于99.5%,再利用变压吸附技术,可得到纯度为99.999%的氢气,一氧化碳的含量低于1ppm。新型甲醇制氢催化剂的研发是实现绿色能源转化的重要途径。
甲醇部分氧化制氢甲醇部分氧化制氢是放热反应,可对外提供热量,其主要副产物为CO2,可降低CO含量。在以氧气作为氧化剂时,所产生的氢气浓度可达66%;但在以空气为氧化剂时,氢气浓度为41%。甲醇部分氧化与甲醇水蒸气重整反应相比,有以下优点:反应是放热反应,在接近230℃时,反应速度快,当用氧气代替水蒸气做氧化剂,效率更高。但用空气做氧化剂时,会带入氮气降低氢含量,为后续分离提出带来困难。潘相敏等[5]制备CuZnAlZr整体式催化剂,并考察了水醇比、氧醇比和液体空速等条件对该催化剂上甲醇氧化重整制氢反应的影响,实验得到***反应条件为水醇摩尔比1,氧醇摩尔比0.22,液体空速0.96h-1。亓爱笃等[8]在Cr-Zn氧化物催化剂上考察了各种工艺条件对甲醇氧化重整制氢过程的影响。通过正交试验对甲醇的转化率、氢气的选择率、氢产率和产物中CO、CO2的浓度影响程度为反应温度>氧醇比>水醇比。采用新型的甲醇制氢催化剂能够提高制氢效率。新疆天然气甲醇制氢催化剂
甲醇制氢催化剂的制备方法对于其性能有着重要影响。青海催化燃烧甲醇制氢催化剂
甲醇生产中,对人体有毒有害物质较多。一氧化碳(CO):它经过肺渗入人的血液时,与红血球结合成一种不能吸收氧的化合物,人呈“缺氧”状态。急性中毒时的症状是:呼吸困难,失去知觉,痉挛;慢性中毒的症状是:极易疲乏,易激动,不及时抢救,时间一长使人致死。空气中允许CO浓度30mg/m3。甲醇(CH3OH):甲醇为神经毒物,具有的麻醉作用,尤以对视神经危害为严重。饮入5~10毫升可导致严重中毒,10毫升以上即有失明危险。饮入30毫升以上可以致死。它的蒸气在空气中允许浓度为50mg/m3。甲醇主要通过呼吸道吸入其蒸气而侵入人体,也可经消化道及皮肤渗透侵入人体导致中毒。甲醇的毒理作用是因为甲醇在水和血液中具有很高的溶解度,所以通过肺向外排除是缓慢的,甲醇在有机体中缓慢氧化、分解为甲醛及蚁酸,是有剧毒的物质。甲醛可能是损害视网细胞中一些酶的主要原因,蚁酸则是引起酸中毒的原因之一。甲醇侵入人体内,在一定程度上进行缓慢的积累。甲醇对人体的作用可以使血管麻痹,特别是使神经和视网膜损害。另外甲醇蒸气对呼吸道,眼粘膜及皮肤也有一定的刺激作用。青海催化燃烧甲醇制氢催化剂
绿氢,是通过风能或太阳能等可再生清洁能源发电,再利用这些清洁电能,以电解水方式制取氨气。绿氨在制取讨程中基本不产生温室气体,是目前复能发展的主要趋势,解决了氢能的来源和制职成本问题,就要考虑如何把复能送达各类应用场景并创新氢能利用方式。储存和运输,始终是人类能源利用的技术课题。复气密度小、易燃,因而体运成本高,存在安全,长期以来影响着氢能利用。为此,科学家们正尝试将氢转化为易健易运的氨或甲醇,进而实现绿氢大规摸应用。比如,以经典的哈伯一博施工艺借助氟气及氢气制取氨气,或利用新兴的电化学常压低能耗合成氨技术,实现“氢氨融合”,丰富了化肥工业等传统用氯行业及绿氨掺混发电、绿色船用然科等下游新兴领域...