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。甲醇制氢催化剂是一种重要的催化剂。贵州撬装甲醇制氢催化剂
新型催化剂:量产技术及稳定性是研究重心规模化生产技术决定新型催化剂应用潜力。目前各类新型催化剂合成方法大类不低于15种,按合成条件分包括固、液、气等多种方案,而且其中许多催化剂还需经过多相态步骤的复杂处理工艺。然而目前实际上规模化应用的主要为液相还原方案,还需要反应条件温和可控。稳定性突破是新型催化剂推广应用的基本条件。铂碳催化剂已经过了多年规模化生产及应用,性能及稳定性得到了验证;而其他采用了合金化、碳基底改性等方案的新型催化剂,虽然在降低过电位以及降低贵金属含量等方面已经超过了铂碳,但同时面临结构失效、性能衰退等稳定性差的困扰。如何解决高稳定性与高性能之间的矛盾是目前新型催化剂研究的关键。低成本生产及合成方案是新型催化剂的研究重点。虽然部分新型催化剂可以同时做到高催化性能、较高稳定性、低贵金属含量同时具备,但其生产成本仍然阻碍其实际应用。江苏节能甲醇制氢催化剂甲醇制氢催化剂的性能受到多种因素的影响。
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。
甲醇制氢工艺流程简述(1)甲醇裂解部分流程简述甲醇裂解工艺流程见图1,来自储槽的甲醇,与水洗塔底部经减压后的水在原料缓冲罐中按一定比例混合,然后经过原料计量泵加压至2.0MPa后送入甲醇预热换热器与反应产物换热升温,升温后的甲醇水溶液在进入汽化器,用高温导热油加热汽化。汽化后的甲醇、水蒸气接着进入列管式反应器,在其中催化剂的作用下分别进行下列裂解和变换反应,整个反应过程是吸热的,因而反应器和汽化器所需的热量由外部提供。由于蓄热的裂解反应和放热的变换反应同时进行,从而有效的利用了反应热消除了放热反应可能带来的热点问题。从反应器出来的转化气在与反应进料进行换热后,进入冷却器冷却至常温,在分液罐内分离回收冷凝下来的甲醇和水;然后进入水洗塔洗去转化气中夹带的残余甲醇。水洗塔后的转化气在经过分液罐分液后送PSA氢提纯工段。从水净化部分来的软化水进入缓冲罐。经水泵送至水洗塔的顶部,对反应气进行洗涤。塔顶气体经分液罐分液后进入变压吸附(PSA)部分,塔底液返回与原料甲醇混合后在进入原料缓冲罐。甲醇制氢催化剂可以将甲醇转化为氢气。
甲醇是液体产品,其包装有两种方式,小批量用户可用镀锌铁桶包装,大宗用户可用槽罐,如汽车槽罐和火车槽罐。甲醇容器必须合格,并有明显的标志,特别是危险货物标志。甲醇容器在灌装时,必须重视计量,由于甲醇在不同温度下的膨胀系数差异较大,所以在计量时必须进行温度校正,按照液体容器的灌装系数准确计量,以防过装造成的不安全事故发生。甲醇的包装计量必须保持产品的高纯度,因此灌装时必须对容器进行严格检查,防止容器中的油污、杂质、水分等污染物料。灌装完毕必须立即封口,防止影响产品质量,例如雨天、大雾时必须采取特殊保护措施,不然不得装灌。在甲醇运输中,不允许接近高温和火源,也禁止猛烈撞击;在运输中要检查是否持有合格证明以及车辆必须设有安全设施。在甲醇制氢过程中,催化剂的活性与选择性至关重要。江苏节能甲醇制氢催化剂
甲醇制氢催化剂的研究对于解决能源问题具有重要意义。贵州撬装甲醇制氢催化剂
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。贵州撬装甲醇制氢催化剂
变压吸附有如下特点;产品纯度高;一般可在室温和不高的压力下工作,床层再生时不用加热,节能经济;设备简单,操作、维护简便;连续循环操作,可完全达到自动化。任何一种吸附对于同一被吸附气体(吸附质》来说,在吸附平衡情况下,温度越低,压力越高,吸附量越大。反之,温度越高,压力越低,则吸附量越小。因此,气体的吸附分离方法,通常采用变温吸附或变压吸附两种循环过程。如果压力不变,在常温或低温的情况下吸附,用高温解吸的方法,称为变温吸附《简称TSA)。显然,变温吸附是通过改变温度来进行吸附和解吸的。变温吸附操作是在低温(常温)吸附等温线和高温吸附等温线之间的垂线进行,由于吸附剂的比热容较大,热导率(导热系数)...