甲醇水蒸汽重整制氢催化剂甲醇还原方案
甲醇重整制氢催化剂
催化剂短期停车或长期停车但不需要打开 转化器时，可用干燥的惰性气体或氮-氢气 置换系统，保持系统属于正压，然后将出口 关闭，防止蒸汽冷凝和空气进入。
在以后开车时，催化剂仍为还原态，只要 用惰性气体将催化剂加热至正常运行温度， 催化剂就能很快的重新获得它的活性。注意 催化剂不能在工艺气中冷却，因为这可能引 起水蒸气冷凝。
水汽的冷凝还将加速可溶性毒物向催化剂 下层迁移，而且水汽冷凝造成的催化剂失活 是永久性失活，无法再生。
影响催化剂寿命的因素
09
进口气中含氧量突然超标，将会加速催化 剂的烧结。
床层温度低于210℃时，会导致有机副产 物增多，有机物覆盖催化剂表面，导致催化 剂失活。
因此应保证床层最低点温度＞210℃
停车
子过筛，除渠少量粉末。并检查 化。
反应器有无堵塞物或遗留工具等。
停车
11
需要打开转化器卸出催化剂时，必须对催 化剂进行卸压、降温、钝化。
若催化剂不再使用，可不必钝化。当床层 温度降至80℃以下，可对炉内进行冲水降温 并打开下封头，将催化剂卸出，边卸边冲水， 防止催化剂氧化过猛，引起其他不必要事故。
贮存和装卸
12
1．用塑料袋包装后贮存在室内， 4．催化剂装入转化器时，采用专用布
强度低于110N/cm的颗粒百分率% 强度低于90N/cm的颗粒百分率%
长型 短型 长型 短型
甲醇重整制氢热力学
甲醇重整制氢热力学
一、引言
甲醇重整制氢技术是一项重要的能源转化技术，具有广泛的应用前景。本文将从热力学角度对甲醇重整制氢进行分析，以了解该过程的能量变化和热力学特性。
二、甲醇重整制氢的基本原理
甲醇重整制氢是将甲醇与水蒸气进行反应，生成氢气和二氧化碳的过程。该反应可以通过以下化学方程式表示：
CH3OH + H2O -> 3H2 + CO2
三、热力学特性
1. 反应焓变
甲醇重整制氢反应的焓变可以通过计算反应前后的焓差得到。焓变的正负值表示反应放热或吸热，从而可以判断反应的热力学方向。在甲醇重整制氢反应中，焓变为负值，表示该反应是放热反应，有利于产生更多的氢气。
2. 熵变
熵变是反应中系统的无序程度的变化，可以通过计算反应前后的熵差来确定。对于甲醇重整制氢反应，由于产物中的氢气分子数比反应物中的甲醇和水蒸气分子数更多，因此熵变为正值，表示反应增加了系统的无序程度。
3. 反应自由能变化
反应自由能变化是判断反应是否自发进行的重要指标。通过计算反应前后的自由能差，可以确定反应的热力学可行性。对于甲醇重整制氢反应，反应自由能变化为负值，表示该反应是自发进行的，有利于产生更多的氢气。
四、影响因素
1. 温度
温度是影响甲醇重整制氢反应的重要因素。随着温度的升高，反应速率增加，但同时也会增加副反应的发生。因此，在选择反应温度时需要考虑反应速率和产物选择性之间的平衡。
2. 压力
压力对甲醇重整制氢反应的影响较小。在一定范围内，增加压力可以提高反应速率，但压力过高会增加设备的成本和能源消耗。
3. 催化剂
催化剂对甲醇重整制氢反应具有重要的影响。合适的催化剂可以提高反应速率和产物选择性。常用的催化剂有铜、锌等金属催化剂。五、应用前景
甲醇蒸汽重整制氢原理
甲醇蒸汽重整制氢原理
甲醇蒸汽重整制氢是一种常见的制氢方法，其原理是通过甲醇
在高温和催化剂的作用下发生重整反应，产生氢气和二氧化碳。下
面我将从多个角度来详细解释这个原理。
首先，让我们了解甲醇的化学式为CH3OH。在重整反应中，甲
醇与水蒸汽反应生成氢气和二氧化碳。反应的化学方程式如下：CH3OH + H2O → CO2 + 3H2。
这个反应是一个放热反应，需要一定的温度和催化剂的存在才
能进行。常见的催化剂包括镍、钯、铑等金属。
其次，让我们来解释一下重整反应的机理。在重整反应中，甲
醇首先经过蒸汽重整反应，将甲醇和水蒸汽加热至高温（通常在
200-400摄氏度）下，使甲醇分解为一氧化碳（CO）和氢气（H2）。
CH3OH → CO + 2H2。
然后，CO和水蒸汽进一步发生水气变换反应，生成二氧化碳和
更多的氢气。
CO + H2O → CO2 + H2。
通过这两个反应的连续进行，甲醇蒸汽重整制氢过程中产生了
大量的氢气和二氧化碳。
甲醇蒸汽重整制氢具有一些优点。首先，甲醇是一种常见的可
再生能源，可以通过生物质发酵或合成化学方法获得。其次，重整
反应相对于其他制氢方法来说，操作相对简单，设备成本较低。此外，甲醇蒸汽重整制氢还可以实现高纯度的氢气产出。
然而，甲醇蒸汽重整制氢也存在一些问题。首先，该过程产生
的二氧化碳是一种温室气体，对环境具有潜在的负面影响。其次，
甲醇的储存和运输相对复杂，需要特殊的设备和措施来确保安全性。
总结起来，甲醇蒸汽重整制氢是通过甲醇在高温和催化剂的作
用下发生重整反应，产生氢气和二氧化碳的过程。这种方法具有一
甲醇部分氧化水蒸气重整制氢的研究
甲醇部分氧化水蒸气重整是一种制备氢气的重要方法，对于氢能源的
研究和应用具有重要意义。本文将从以下几个方面对甲醇部分氧化水
蒸气重整制氢的研究进行深入探讨。
一、甲醇部分氧化水蒸气重整的原理和方法
甲醇部分氧化水蒸气重整是利用催化剂将甲醇和水蒸气在高温下反应，生成氢气和二氧化碳的过程。该方法通过高温和催化剂的作用，实现
了从甲醇中高效地提取氢气的过程。
二、甲醇部分氧化水蒸气重整制氢的反应机理
甲醇部分氧化水蒸气重整制氢的反应机理主要包括以下几个步骤：首
先是甲醇的部分氧化，产生一氧化碳和氢气；接着是水蒸气的重整反应，将一氧化碳进一步转化为二氧化碳和氢气。这些反应通过催化剂
的作用，促进了反应的进行。
三、甲醇部分氧化水蒸气重整制氢的研究进展
近年来，随着对清洁能源的需求不断增加，人们对甲醇部分氧化水蒸
气重整制氢的研究也取得了一系列进展。研究者们不断改进催化剂的
性能，提高反应的效率，降低能耗和环境影响，使得该方法更加适用
于工业生产和实际应用。
四、甲醇部分氧化水蒸气重整制氢的优势与挑战
甲醇部分氧化水蒸气重整制氢具有成本低、原料丰富、反应条件温和
等优势，然而，在实际应用中仍然面临着催化剂寿命、二氧化碳的排放等挑战。需要进一步深入研究和技术创新，解决这些挑战，推动该方法的工业化应用。
五、结语
甲醇部分氧化水蒸气重整制氢是一种重要的制氢方法，具有广阔的应用前景。通过对其原理、反应机理、研究进展、优势与挑战的深入探讨，有助于推动其在清洁能源领域的应用，为构建美好的能源未来做出贡献。
通过以上内容的系统阐述，读者可以对甲醇部分氧化水蒸气重整制氢的研究有一个较为系统和全面的认识，并且了解到该方法在清洁能源领域的重要作用和应用前景。希望本文能够对相关领域的研究者和工程技术人员有所帮助，推动该方法的进一步创新和发展。甲醇部分氧化水蒸气重整制氢作为一种重要的氢气制备方法，在清洁能源和可持续发展领域具有广泛的应用前景。随着全球对氢能源需求的增长和对碳排放减少的要求，甲醇部分氧化水蒸气重整制氢的研究与应用正变得越来越重要。接下来，我们将继续对该制氢方法的发展现状、优势与挑战以及未来发展方向进行深入探讨。
甲醇蒸汽重整制氢技术及经济性探讨
甲醇蒸汽重整制氢技术及经济性探讨
目前，世界上所需的氢气主要来自于天然气蒸汽重整和烃类的部分氧化。由于受地域、烃类资源可得性等条件限制，部分用户无法采用最为经济的天然气重整制氢技术，转而采用电解制氢和甲醇制氢技术。电解法制得标准状态(下文同)的氢的电耗一般为3.99-5.12kW·h／m3，生产成本较高，限制了该技术的发展和使用。对于中等规模的用氢场所，如100-1000m3／h 的用户，由于甲醇的易于运输，易于获得等特点，使甲醇制氢技术倍受关注，并应用于众多特定的场所。
1、甲醇蒸汽重整制氢工艺
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。
甲醇分解，反应方程式为：
甲醇部分氧化，反应方程式为：
甲醇蒸汽重整，反应方程式为：
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。甲醇蒸汽重整制氢工艺工业化多年，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。
甲醇重整制氢方程式
甲醇重整制氢方程式
引言
甲醇重整制氢是一种重要的氢气生产方法，也是一种清洁能源的生产途径。通过甲醇与水蒸汽反应，可以得到氢气和二氧化碳。本文将详细介绍甲醇重整制氢的方程式及其反应机理。
甲醇重整制氢方程式
甲醇重整制氢的主要反应方程式如下： CH3OH + H2O -> 3H2 + CO2
在这个反应中，甲醇（CH3OH）和水蒸汽（H2O）反应生成氢气（H2）和二氧化碳（CO2）。这是一个高温反应，需要在较高的温度下进行。
反应机理
甲醇重整制氢的反应机理可以分为几个步骤： 1. 甲醇脱氢：甲醇分子失去一个氢原子，生成甲醛。 CH3OH -> CH2O + H2 2. 甲醛脱氢：甲醛分子再次失去一个氢
原子，生成甲烯。 CH2O -> CH2 + H2O 3. 甲烯脱氢：甲烯分子继续失去一个氢原子，生成乙烯。 CH2 -> C + H2 4. 乙烯水蒸汽重整：乙烯与水蒸汽反应，生成氢气和二氧化碳。 C + H2O -> H2 + CO2
以上步骤中，前三个步骤是甲醇分子逐步失去氢原子，生成较短的碳链化合物。而第四个步骤是乙烯与水蒸汽反应，生成氢气和二氧化碳。整个反应过程中，甲醛、甲烯和乙烯都是中间产物，最终生成的是氢气和二氧化碳。
甲醇重整制氢的应用
甲醇重整制氢是一种常用的氢气生产方法。氢气广泛应用于许多领域，如燃料电池、化学工业和氢气储存等。甲醇作为一种常见的可再生资源，可以通过重整制氢的方法得到高纯度的氢气。而且甲醇重整制氢的废气中会产生二氧化碳，这对于环境保护和碳排放减少具有积极意义。
甲醇水蒸气重整制氢Cu-Zn-Al尖晶石催化剂的研究
DOI: 10.19906/ki.JFCT.2021082
甲醇水蒸气重整制氢Cu-Zn-Al 尖晶石催化剂的研究
张楷文1
，刘鑫尧1
，张 磊1,
* ，庆绍军2
，张财顺1
，刘雅杰3
，高志贤
1,*
（1. 辽宁石油化工大学 石油化工学院，辽宁 抚顺 113001；2. 中国科学院山西煤炭化学研究所，山西 太原 030001；
3. 晋中学院 化学化工系，山西 晋中 030619）
摘 要：以硝酸铜、硝酸锌、拟薄水铝石和柠檬酸为原料，采用湿式球磨法合成了Cu-Zn-Al 三元尖晶石催化剂。通过TG-DTA 、XRD 、N 2物理吸附-脱附、H 2-TPR 、XPS 等表征手段，研究不同Cu/Zn/Al 物质的量比对催化剂晶相组成、比表面积、还原性能、表面性质的影响，并通过甲醇水蒸气重整制氢反应（MSR ）考察催化剂的缓释催化性能。结果表明，与Cu-Al 二元尖晶石相比，Cu-Zn-Al 三元尖晶石的结晶度高、比表面积大、更难还原，表现出较好的催化活性，并且其缓释催化行为大不相同。所有催化剂不经预还原处理，即可催化MSR 反应，在反应40 h 后趋于稳定。其中，Cu ∶Zn ∶Al = 0.8∶0.2∶2.5（物
质的量比）的Cu-Zn-Al 催化剂在反应温度265 ℃、水醇比为2、质量空速2.25 h −1
的MSR 反应中表现出最高的稳定活性。最后结合反应前后催化剂的表征数据，探讨了催化剂活性组分的缓释度，并基于此预测催化剂具有更长的稳定性。关键词：球磨法；Cu-Zn-Al 尖晶石；甲醇水蒸气重整；缓释催化；制氢中图分类号： O64 文献标识码： A
A型甲醇水蒸气重整制氢催化剂反应评价实验报告
A型催化剂反应评价实验报告
1.实验目的
测试A型甲醇水蒸气重整制氢催化剂在催化组的催化剂评价装置上的活性，并连接在线气相色谱进行副氢检测。
2.实验步骤
（1）配置甲醇水的混合溶液（甲醇与水的摩尔比为1:1.1），重整反应器内装
入75ml的M型催化剂（120g）。
（2）保持甲醇水的质量空速在0.7-0.9h-1条件下，先在200度活化还原2h，。
（3）升温至250℃反应3h，每隔1h测定产液量、产气量；2h后取样，在线
测试产气成分。
（4）升温至300℃反应3h，每隔1h测定产液量、产气量；2h后取样，在线
测试产气成分。
（5）升温至350℃反应3h，每隔1h测定产液量、产气量；2h后取样，在线
测试产气成分。
3.设备仪器
催化组的催化剂评价装置，在线气相色谱，电子天平
4.实验数据
表1不同温度下转化率和每克醇水产气量数据
反应器外部温度/℃250300350
催化剂床层温度/℃198246299
转化率/％969696每克醇水产气量/L 1.4 1.7 2.0
表2不同温度下的气体体积分数（%）
温度/℃H2CO2CO二甲醚甲醇甲烷氧气氮气25064.554922.14520.6770.7245000.06370.2072 30064.454720.2703 3.21430.626000.03860.1329 35062.343917.5897 6.0280.6044000.01860.0509备注：由于标准调试方法的原因，造成气体整体含量未达到100%，可通过变换得出各组分的体积百分比。
5.总结与结论
从表1的反应结果可以看出，A型催化剂在250℃-350℃的转化率为96%，较稳定。每克醇水产气在1.4-2.0L，且随着反应温度的升高，产气量增加。从表2的气相色谱数据可以看出，本套在线气相色谱能正常对A型催化剂进行副氢在线测试。
甲醇重整制氢提纯_技术_解释说明以及概述
甲醇重整制氢提纯技术解释说明以及概述
1. 引言
1.1 概述
在能源短缺和环境问题日益突出的背景下，寻找清洁高效的能源替代品已成为当今社会的迫切需求。氢气作为一种理想的清洁能源，具有高效、环保、可再生等特点，在能源领域具有广阔的应用前景。甲醇重整制氢提纯技术是一种常用且有效的产氢方法，其可以将甲醇与水蒸汽在催化剂的作用下反应生成氢气，并使用一系列的分离与纯化步骤将产出的混合气体中杂质去除，得到高纯度的氢气。
1.2 文章结构
本文将围绕甲醇重整制氢提纯技术展开详细介绍和解释。首先，在第2部分中我们将对甲醇重整制氢提纯技术进行详细解释，包括甲醇重整概述、制氢过程以及氢气提纯方法。接着，在第3部分中我们将概述该技术，从原理介绍、工艺流程到设备配置和要求进行全面说明。随后，在第4部分中我们将探讨甲醇重整制氢提纯技术在工业应用场景下的实际运用情况，以及对环境的影响与管理措施。最后，在第5部分中，我们将对本文进行总结，并展望该技术的未来发展前景。
1.3 目的
本文旨在全面阐述甲醇重整制氢提纯技术，包括其技术原理、工艺流程、设备要
求及配置等方面的内容。同时，通过介绍其应用领域和发展前景，希望能够进一步推动该技术在能源领域的广泛应用，并为相关研究和实践提供参考和指导。
2. 甲醇重整制氢提纯技术解释:
2.1 甲醇重整概述:
甲醇重整是一种能够将甲醇转化为氢气的化学过程。这个过程通常在高温和高压下进行，利用催化剂作用下的反应来转换甲醇分子结构并释放出氢气。
2.2 制氢过程:
甲醇通过催化反应，首先在重整反应器中转化为一系列中间产物。然后，在低温水煤气变换（LTS）反应器中，通过进一步催化转换，生成含有较高浓度氢气的混合物。
甲醇重整制氢原理
甲醇重整制氢原理
甲醇重整制氢是一种常用的化学反应工艺，其基本原理是利用甲醇作为原料，在高温和催化剂的作用下进行化学反应，产生氢气和二氧化碳的同时生成一些副产物。
其反应的化学方程式可以表示为：
CH3OH + H2O → 3H2 + CO2
甲醇分子在重整反应中首先失去一个氢原子，生成甲醛
（CH2O）中间产物。然后，甲醛再次失去氢原子，生成甲酸（HCOOH），最后甲酸脱水生成CO2和H2。这个过程中，
氢原子就被转化为氢气。
重整反应需要在高温和高压的条件下进行，通常使用镍基催化剂作为反应的催化剂。催化剂能够提供反应所需的活化能，加速反应速率，并提高氢气的产率。
甲醇重整制氢的反应温度通常在200-400摄氏度之间，压力在
2-10兆帕（MPa）之间。此外，反应过程中需加入适量的水蒸气作为反应携带剂，以促进反应的进行。
甲醇重整制氢具有许多优点，例如原料广泛、易于储存和运输。此外，甲醇重整制氢的反应产物主要为氢气和二氧化碳，环境友好，不会产生大量的污染物。
总之，甲醇重整制氢是一种有效的制取氢气的方法，其原理是利用甲醇在高温和催化剂的作用下发生化学反应，生成氢气和
二氧化碳。这种方法具有广泛的应用前景，对于实现可持续能源和环境保护具有重要意义。
甲醇重整制氢反应
甲醇重整制氢反应
引言：
甲醇重整制氢反应是一种重要的氢气生产方法，具有高效、环保、可持续等优点。本文将介绍甲醇重整制氢反应的基本原理、反应机制、影响因素以及应用前景。
一、甲醇重整制氢的基本原理
甲醇重整制氢是一种通过甲醇在高温下催化分解产生氢气的反应。该反应是一个复杂的化学过程，主要包括甲醇脱氢、甲醇蒸汽重整和水气变换等步骤。其中，甲醇脱氢是甲醇分子中的氢原子被脱除形成甲醛，而甲醇蒸汽重整则是通过甲醛和水蒸气在催化剂的作用下生成氢气和二氧化碳。最后，水气变换反应将剩余的一氧化碳和水蒸气转化为二氧化碳和氢气。
二、甲醇重整制氢的反应机制
甲醇重整制氢反应的机制主要涉及甲醇脱氢、甲醇蒸汽重整和水气变换三个步骤。在甲醇脱氢过程中，甲醇分子中的氢原子被催化剂吸附，然后通过断裂甲醇分子和催化剂的键，形成甲醛和被脱氢的氢。甲醛进一步参与甲醇蒸汽重整反应，通过与水蒸气反应生成氢气和二氧化碳。最后，水气变换反应将剩余的一氧化碳和水蒸气转化为二氧化碳和氢气。
三、影响甲醇重整制氢反应的因素
1. 温度：甲醇重整制氢反应需要在较高的温度下进行，一般在200-300摄氏度之间。温度的提高可以提高反应速率，但过高的温度会导致催化剂失活。
2. 压力：反应压力对甲醇重整制氢反应的平衡和产氢速率有重要影响。适当的压力可以提高产氢速率，但过高的压力会增加设备成本。
3. 催化剂选择：催化剂是甲醇重整制氢反应的关键，常用的催化剂包括镍基、铜基、铂基等。不同催化剂具有不同的催化活性和选择性，选择合适的催化剂可以提高反应效率。
四、甲醇重整制氢的应用前景
甲醇水蒸气重整工艺的优化
化
工进展
Chemical Industry and Engineering Progress
2023 年第 42 卷第 S1 期
甲醇水蒸气重整工艺的优化
许家珩1，李永胜1，罗春欢1，2，苏庆泉1，2
（1 北京科技大学能源与环境工程学院，北京 100083；2 北京科技大学冶金工业节能减排北京市重点实验室，
北京 100083）
摘要：甲醇在常温常压下为液态且具有极高的载氢密度，因而是一种较为理想的载氢介质。甲醇重整反应器的设计对于甲醇在线重整制氢燃料电池系统的设计具有重要意义。对于甲醇重整反应器，反应温度较高时重整气中CO 浓度高，不利于后续的CO 深度脱除；而反应温度较低时，甲醇转化率与液相空速低，会导致催化剂利用率低并且反应器体积较大。基于以上问题，本工作提出了一种由第一段300℃下等温重整和第二段300℃～220℃下绝热重整组成的两段变温重整工艺。基于Aspen Plus 对该工艺进行了模拟研究，证明该工艺在理论上可以实现。然后通过固定床反应器进行实验研究，结果表明在甲醇完全转化的条件下，本变温工艺的甲醇液相空速为4.08h -1，重整气中CO 浓度为0.56%，重整制氢效率为108.98mL/(min·mL 催化剂)。而220℃下等温重整工艺的液相空速为1.5h -1，重整气中CO 浓度为0.40%，重整制氢效率为44.89mL/(min·mL 催化剂)。变温工艺可以在较大的液相空速下获得更高的重整制氢效率，降低催化剂用量，使重整器结构更加紧凑。同时，与300℃下等温重整工艺相比，
甲醇水蒸气重整制氢研究进展
甲醇水蒸气重整制氢研究进展
甲醇水蒸气重整制氢投资适中，适合各种规模的制氢装置，铜基催化剂反应温度低，低温活性H2选择性高，价格低廉，通过催化剂载体和助剂的改进研究，进一步降低重整尾气中CO含量，对工业催化剂的改进具有重要的指导意义。
标签：能源化学;氢气;甲醇;水蒸气;重整催化剂
随着成品油质量的逐渐升级，H2需求持续增长，同时带动了制氢技术的不断发展。传统的制氢工艺主要有天然气制氢、煤制氢及电解水制氢等。煤制氢和天然气制氢具有技术成熟、成本低等优点，但煤制氢通常投资较高，只适合大规模制氢;天然气制氢虽然适合各种规模的制氢装置，但天然气作为重要的清洁能源，在作为化工原料方面的应用受到严格限制;而电解水制氢耗电量大导致成本较高，仅适合小规模应用。与煤和天然气相比，甲醇产能过剩，原料资源丰富，甲醇更容易储存和运输，因而甲醇重整制氢工艺在近几年得到迅速推广。随着甲醇制氢工艺和催化剂的不断改进，甲醇重整制氢规模也不断扩大，制氢成本不断降低，成为炼油厂等中等规模制氢装置的首选。本文综述甲醇制氢工艺、甲醇水蒸气重整制氢反应机理和甲醇水蒸气重整制氢催化剂研究进展情况。
1甲醇制氢工艺
甲醇制氢主要有甲醇分解制氫和甲醇水蒸气重整制氢两种工艺。
甲醇分解制氢即甲醇在一定温度、压力和催化剂作用下发生裂解反应生成H2和CO。采用该工艺制氢，单位质量甲醇的理论H2收率为12.5%（质量分数），产物中CO含量较高，约占三分之一，后续分离装置复杂，投资高。
甲醇水蒸气重整制氢即甲醇和水在一定温度、压力和催化剂作用下转化生成H2、CO2及少量CO和CH4的混合气体。甲醇水蒸气重整制氢具有反应温度低，产物中H2含量高、CO含量较甲醇分解制氢法低（体积分数小于2%）等优点。采用该工艺单位质量甲醇的理论H2收率为18.8%（质量分数），即甲醇水蒸气重整制氢产氢量高于甲醇直接分解制氢，且产物中CO含量低，分离简单。因此目前开发的甲醇制氢技术主要采用甲醇水蒸气重整制氢工艺。
制氢催化剂
第三部分制氢催化剂
一、甲醇重整制氢催化剂
SCST-401甲醇水蒸气重整制氢催化剂主要用于甲醇和水发生重整、变换反应，甲醇和水蒸气反应生成H2、CO2、极少量的CO和CH4和甲醚，以制取所需要的氢气。
主要反应如下：
CH3OH+H2O=CO2+3H2+49.5kJ/mol
CH3OH=CO+2H2+90.7kJ/mol
CO+H2O=CO2+H2+41.19kJ/mol
2CH3OH=CH3OCH3+H2O-24.9kJ/mol
CO+3H2=CH4+H2O-206.3kJ/mol
产品技术指标
也可根据用户需要提供其他尺寸或形状的催化剂。
应用领域
炼油、冶金、医药、染料、气体、玻璃等行业各种甲醇水蒸汽反应制氢气装置。
催化剂特性
单程转化率高，水洗塔浓度初期为0，末期小于5%；
反应温度低，节约能耗，节约导热油的热量和延长导热油寿命；副反应少，不易结蜡，出口气中甲烷、甲醚、一氧化碳含量更低；强度高，抗水性能好，不易粉化，运行阻力低；
较高的活性组分，逐步替代高于山东某公司生产的催化剂。
包装储运
催化剂成品用内衬塑料袋的塑料桶或铁桶包装，在运输、储存过程中必须防潮、防火、防倒立和严禁化学污染，搬运时严禁滚动或撞击；露天存放时，底部垫枕木，上面加盖帆布防雨；也可根据用户需要用吨袋包装。
部分使用业绩
出口：南亚、中东、欧洲、美洲
二、甲醇裂解制氢催化剂
SCST-402重整制氢催化剂主要用于甲醇发生裂解或者添加少量水进行重整变换反应，转化为H2、CO2、CO和少量CH4和甲醚，以制取所需要的H2
和CO。
主要反应如下：
CH3OH+H2O=CO2+3H2+49.5kJ/mol
甲醇制氢换热器设计
甲醇制氢换热器设计
1.引言
1.1 概述
概述:
甲醇制氢是一种重要的工业过程，它通过催化剂的作用将甲醇与水蒸气反应，生成氢气和二氧化碳。这个过程广泛应用于化工、石油和能源等领域。在甲醇制氢过程中，换热器扮演着重要的角色，通过有效地利用能量和热量，提高了系统的能量利用率和经济效益。
换热器是一种热交换设备，用于在两种或多种流体之间传递热量。对于甲醇制氢过程来说，换热器可以实现各个反应阶段之间的热量转移。在加热阶段，它可以将废气中的热能转移到进料甲醇和水蒸气中，使其达到适宜的反应温度。在冷却阶段，它可以将产生的氢气冷却，并回收能量以供其他用途。因此，换热器对于甲醇制氢过程来说至关重要。
在设计甲醇制氢换热器时，有几个关键因素需要考虑。首先，需要根据具体的反应条件和工艺要求确定换热器的尺寸和材料选择。其次，应根据甲醇制氢过程中的热量变化特点，合理设计换热器的热交换面积和传热系数。此外，还需要考虑到操作的可行性、能耗和经济性等因素。
总而言之，甲醇制氢过程中换热器的设计是确保高效能量利用和经济效益的关键环节。通过合理设计换热器，可提高甲醇制氢过程中各个阶段的热量利用率，最大化能量回收，降低系统能耗，实现更可持续的生产。在本文中，我们将详细探讨甲醇制氢换热器的设计要点，并提出相关的结论和总结。
文章结构部分是对整篇文章的布局和组成部分进行说明和概括。在本文中, 文章的结构可以按照以下方式组织:
1. 引言
1.1 概述
在本部分，将对甲醇制氢换热器设计的背景和重要性进行介绍。首先，解释甲醇制氢的过程和目的，以及为什么需要进行换热器设计。
甲醇重整制氢的催化剂
甲醇重整制氢的催化剂
甲醇重整制氢是一种常用的制氢方法，其中使用的催化剂通常是金属的氧化物或金属合金。以下是一些常用的催化剂：
1. 锌铬催化剂：由氧化锌和氧化铬组成，在高温和高压条件下催化甲醇重整反应，具有较高的催化活性和稳定性。
2. 铜锌催化剂：由氧化铜和氧化锌组成，能够催化甲醇重整反应，并且在低温下也具有良好的催化活性。
3. 铜铬催化剂：由氧化铜和氧化铬组成，具有较高的催化活性和选择性，可以推动甲醇重整反应的进行。
4. 铑基催化剂：由铑金属或铑金属合金组成，具有较高的催化活性和稳定性，在高温和高压条件下催化甲醇重整反应。
这些催化剂在甲醇重整反应中起到催化剂的作用，能够促进甲醇的重整反应，产生氢气和有机气体。选用合适的催化剂能够提高反应速率和产氢效率。
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现根据适当的资料就甲醇作为还原剂，提供如下方案以供参考。 1，催化剂的升温 1.1 升温介质 通常情况下应用氮气作为升温介质，当氮气不便时也可应用空气作为升温介质。 但还原阶 段的升温应用还原剂的气态组分作为升温用介质。 1.2 升温的空速 考虑到小反应器，由于放热量有限，拟采用相对较小的空速，一般为 2.0~4.0h-1。还原初期， 当反应放热较大时，宜采用较低的空速，以方便温度的控制。 1.3 升温中注意事项 MW-612 型催化剂在升温过程中，于 50~130℃之间可能发生温升较慢的现象，这是因为催 化剂在脱除制备过程中加入的物理水有关。 1.4 催化剂的还原
甲醇水蒸汽重整制氢催化剂甲醇还原方案
甲醇水蒸汽重整制氢催化剂的还原活化原则上应用 H2 还原剂，可以得到高的催化活性， 在对转化率要求不太严格的情况下可以采用甲醇作为还原剂，但可能造成约 10%活性损失。
催化剂的装填采用阶梯式装填方式可得到较好的温度分布。可以用相应颗粒大小的石英 砂作为补充以形成催化剂的梯度分布，由入口到出口阶梯式增加催化剂的用量。
10
2
1.13~2.0 23.75
还原末期
260
1.3:1
0
8
2.0
31.75
考察期
260
1.3:1
0
2
2.0
注意：此催化剂还原方案可能因催化反应器的规格和装填量有较大出 入，应根据实际情况做调整。
1.4.10 还原考察期 当出口氢的浓度不再变化，可将反应温度降低到 260℃左右，维持一个相对稳定的 氢产率，继续进行生产或封装准备介入备用系统。 2，升温还原进度表（以甲醇为还原剂，仅作参考，应根据催化剂床层温升情况作适 当的调整，严禁止催化剂床层超过 300℃）
温度（℃）
介质
升温速度 （℃/h）
MW-612 型催化剂的 H2 还原的特点是速度快，当利用甲醇还原时，受甲醇分子结构 的影响，需采用较高的甲醇分压以利于甲醇的渗透和与催化剂表面的接触，所以适 当的提高系统压力对催化剂还原时有益和必须的。还原实践证明，进口温度为 180℃， 催化剂可在较低甲醇浓度下完成还原反应。 1.4.1 还原剂 甲醇水，甲醇：水=1：0.2~1 ，甲醇中不含氯、硫和油，水用去离子水。 1.4.2 甲醇与水的比，刚开始时，利用较小的液空速，较高的甲醇含量，以利于氧化 铜的还原和水分的排除，随着还原反应的进行，逐渐提高水的比例。甲醇、水的比 例可根据流量泵的流量来调整，计量应准确，应根据反应床层的温度变化随时调整， 防止催化剂床层飞温，造成催化剂活性的降低。 1.4.3 还原温度
20
6
0.2
9.75 诱导期严格控制温升
0.2
280 CH3OH：H2O=1:0.4
0
2
0.3-2.0
11.75
还原前期
280
CH3OH：H2O=1：
0
0.4~1.0
ຫໍສະໝຸດ Baidu
8.0
2.0
19.75
还原主期
280
CH3OH：H2O=1：
0
1.0~1.3
2
2.0~1.13 21.75
280~260 H2O:CH3OH1.3:0~1
耗时 （h）
液空速 累计时间
（h）
还原阶段
常温~80
空气
自然
0.5
0
0.5
80~110
CH3OH
15
0.5
0.1
1
检查液体质量，加热炉
温度
110
CH3OH
0
0.5
0.1
1.5
脱物理水
110~180
CH3OH
10
0.25
0.1-0.4
1.75
试还原
180
CH3OH
20
2
0.4
3.75
180~280 CH3OH：H2O=1：
还原速度随着温度的升高而加快。高温效应和高浓度效应叠加会使催化剂床层温度 难以控制。催化剂的还原温度在 180℃比较明显，稳定此温度逐渐提高甲醇流量。 在温度提高相对稳定的情况下，逐渐提高甲醇的流量。再次继续升温时，采用较小 的流量防止高浓度效应造成催化剂床层温度难以控制。待温度达到 280℃时，缓慢 提高甲醇的流量，同时逐渐增加水的比例。 1.4.4 还原压力 加压下，甲醇分压高，反应速度快，温度难以控制。因此还原压力在 0.2Mpa。1.4.5 甲醇水比例的调整 催化剂的还原反应是一个强烈的放热反应，故还原反应必须在较低甲醇流量下进行， 根据温升情况将进口温度稳定在能较好还原的温度，逐步使甲醇的流量由 0.2,0.4,0.8,1.0 增加，并逐渐稳定下来。水的比例也根据温升情况逐渐增加，已达到 合理的甲醇转化率和氢产率。 1.4.6 液空速 液空速的大小直接影响还原的速度。在一定的醇水比下，逐渐加大液空速，液空速 增大，还原加快，放出的热量也容易带出，条件许可尽量采用较大的液空速。过低 的液空速容易造成偏流。 1.4.7 还原初期（诱导期） 还原初期采用较低的水醇比，较低的液空速。应在这一阶段开始在醇中加入水，此 时有少量的重整反应发生，所产生的氢气对催化剂活性的提高是有帮助的。因为氢 的参与，还原反应的速度在这时可能加快，因注意观察，适当调整液空速防止催化 剂床层出现飞温或温度难以控制的现象。 1.4.8 还原主期 当还原进入主期时，催化剂床层的温度应在 280℃，视升温情况，可逐渐提高水的 比例。 本阶段注意：以提高液空速，不提高水的比例的原则，少加水，勤分析；防止氢累 计引起超温；一旦温度有飙升现象应停止提高水的比例，并适当降低液空速。 1.4.9 还原末期 当床层各点温度逐渐一致，仅尾部温度居高不下，出口温度逐渐增加时，可认为还 原基本结束，系统进入最后考察期。 本阶段的要点：该氢还有一定的氢耗，应根据氢的比例是否不再增加来判断反应的 终点，并逐渐提高水的比例，降低床层反应的温度，进一步提高氢的产率。