甲醇转化制氢工艺资料
甲醇制氢设计工艺
前言氢气是一种重要的工业产品,它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门,由于使用要求的不同,这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量都有不相同的要求,特别是改革开放以来,随着工业化的进程,大量高精产品的投产,对高纯度的需求量正逐步加大,等等对制氢工艺和装置的效率、经济性、灵活性、安全都提出了更高的要求,同时也促进了新型工艺、高效率装置的开发和投产。
依据原料及工艺路线的不同,目前氢气主要由以下几种方法获得:①电解水法;②氯碱工业中电解食盐水副产氢气;③烃类水蒸气转化法;④烃类部分氧化法;⑤煤气化和煤水蒸气转化法;⑥氨或甲醇催化裂解法;⑦石油炼制与石油化工过程中的各种副产氢;等等。
其中烃类水蒸气转化法是世界上应用最普遍的方法,但该方法适用于化肥及石油化工工业上大规模用氢的场合,工艺路线复杂,流程长,投资大。
随着精细化工的行业的发展,当其氢气用量在200~3000m3/h时,甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标,受到许多国家的重视。
甲醇蒸气转化制氢具有以下特点:(1与大规模的天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢相比,投资省,能耗低。
(2与电解水制氢相比,单位氢气成本较低。
(3所用原料甲醇易得,运输、贮存方便。
(4可以做成组装式或可移动式的装置,操作方便,搬运灵活。
对于中小规模的用氢场合,在没有工业含氢尾气的情况下,甲醇蒸气转化及变压吸附的制氢路线是一较好的选择。
本设计采用甲醇裂解+吸收法脱二氧化碳+变压吸附工艺,增加吸收法的目的是为了提高氢气的回收率,同时在需要二氧化碳时,也可以方便的得到高纯度的二氧化碳。
目录1.设计任务书 (32.甲醇制氢工艺设计 (42.1 甲醇制氢工艺流程 (42.2 物料衡算 (42.3 热量衡算 (63.反应器设计 (93.1 工艺计算 (93.2 结构设计 (134.管道设计………………………………………....…5.自控设计………………………………………....…6.技术经济评价、环境评价………………………7.结束语………………………………………....……8.致谢………………………………………....………9.参考文献………………………………………....…附录:1.反应器装配图,零件图2.管道平面布置图3.设备平面布置图4.管道仪表流程图5.管道空视图6.单参数控制方案图1、设计任务书2、甲醇制氢工艺设计2.1 甲醇制氢工艺流程甲醇制氢的物料流程如图1-2。
甲醇裂解制氢工艺流程
甲醇裂解制氢工艺流程
甲醇裂解制氢工艺流程是利用催化剂将甲醇分解为氢气和一氧化碳的过程。
一般的甲醇裂解制氢工艺流程包括以下几个步骤:
1. 加热:将甲醇与蒸汽混合并加热到适当的温度,一般为
200-400摄氏度。
加热的目的是提高反应速率和降低催化剂的
活化能。
2. 反应器:将加热后的甲醇蒸汽混合物送入甲醇裂解反应器中。
反应器中装填有催化剂,常用的催化剂包括镍、铜、铁等。
3. 甲醇裂解:在催化剂的作用下,甲醇分解为氢气和一氧化碳。
反应式为:CH3OH → H2 + CO。
4. 分离:将反应后的气体混合物进行分离。
一氧化碳与氢气的物理性质不同,可以通过物理方法如吸附分离、升温分离等进行分离。
5. 纯化:将分离出来的氢气进行纯化处理,去除杂质。
6. 储存和利用:将纯化后的氢气储存起来,可以用于燃料电池等氢能应用。
需要注意的是,甲醇裂解制氢过程中也会生成一氧化碳等副产物,需要进行处理和排放。
此外,甲醇裂解制氢工艺还可能存在反应温度控制、催化剂选择、催化剂寿命等问题,需要根据具体情况进行优化。
甲醇制氢工艺标准说明材料
甲醇制氢工艺简介1前言氢气在工业上有着广泛的用途。
近年来,由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展,对纯氢需求量急速增加。
对没有方便氢源的地区,如果采用传统的以石油类、天然气或煤为原料造气来分离制氢需庞大投资,“相当于半个合成氨”,只适用于大规模用户。
对中小用户电解水可方便制得氢气,但能耗很大,每立方米氢气耗电达~6度,且氢纯度不理想,杂质多,同时规模也受到限制,因此近年来许多原用电解水制氢的厂家纷纷进行技术改造,改用甲醇蒸汽转化制氢新的工艺路线。
西南化工研究设计院研究开发的甲醇蒸汽转化配变压吸附分离制氢技术为中小用户提供了一条经济实用的新工艺路线。
第一套600Nm3/h制氢装置于1993年7月在广州金珠江化学有限公司首先投产开车,在得到纯度99.99%氢气同时还得到食品级二氧化碳,该技术属国内首创,取得良好的经济效益。
此项目于93年获得化工部优秀设计二等奖、94年获广东省科技进步二等奖。
2工艺原理及其特点本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料,在220~280℃下,专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气,其原理如下:主反应: CH3OH=CO+2H2 +90.7 KJ/molCO+H2O=CO2+H2 -41.2 KJ/mol总反应: CH3OH+H2O=CO2+3H2 +49.5 KJ/mol副反应: 2CH3OH=CH3OCH3+H2O -24.9 KJ/molCO+3H2=CH4+H2O -+206.3KJ/mol上述反应生成的转化气经冷却、冷凝后其组成为H2 73~74%CO2 23~24.5%CO ~1.0%CH3OH 300ppmH2O 饱和该转化气很容易用变压吸附等技术分离提取纯氢。
广州金珠江化学有限公司600Nm3/h制氢装置自93年7月投产后,因后续用户双氧水的扩产,于97年4月扩产1000Nm3/h制氢装置投产,后又扩产至1800Nm3/h,于2000年3月投产。
甲醇裂解制氢工艺原理
甲醇裂解制氢工艺原理1、工艺原理甲醇转化制氢技术是以甲醇、脱盐水为主要原料,甲醇水蒸汽在催化剂床层转化成主要含氢气和二氧化碳的转化气,该转化气再经变压吸附技术提纯,得到纯度为99.9~99.999%的产品氢气的工艺技术2、甲醇蒸汽转化工艺原理甲醇、脱盐水混合后经加热汽化、过热后进入转化器,甲醇、水蒸汽在一定温度下通过转化器的专用催化剂床层发生转化反应,生成氢气和二氧化碳。
其化学方程式如下:CH3OH + H2O → CO2 + 3H2 – 49.5 KJ/mol (1)转化反应的同时伴随有副产物CO生成,经过对反应热力学和反应机理的研究,结果表明该转化反应是由两步反应完成的,即甲醇裂解反应和一氧化碳变换反应。
其过程方程式如下:甲醇裂解 CH3OH → CO + 2H2 – 90.7 KJ/mol (2)变换 CO + H2O → CO2 + H2 + 41.2 KJ/mol (3)总反应为吸热反应,为节约能耗和物耗,需保证反应在高单程转化率和高选择性下进行,所以一般控制反应温度为230~290℃,故需热载体供热,装置原料的汽化、过热、反应由热载体导热油供热。
由于甲醇蒸汽转化反应为增加分子的反应,从理论上说,压力太高不利于反应的进行。
但为了满足氢气的使用压力和变压吸附分离对压力的要求,一般采用的操作压力范围是0.9~2.0 MPa。
工艺过程包括原料液换热、汽化、过热、反应、降温及水洗等,转化气送出前先进行水洗不但可回收夹带的甲醇、降低甲醇消耗,而且可大大降少从弛放气排出的甲醇量,有利于环境保护。
3、变压吸附气体分离技术工艺原理研究发现一些具有发达微孔结构的固体材料对流体分子具有吸附作用,这类吸附材料被称为吸附剂。
当流体分子与固体吸附剂接触后,吸附作用随即会发生。
吸附过程有以下特性:(1)吸附剂对气体的吸附有选择性,即不同气体在吸附剂上的吸附量是有差别的;(2)气体在吸附剂上的吸附量随其分压的降低而减少。
甲醇蒸汽转化配变压吸附分离制氢技术
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甲醇制氢工艺简介
甲醇制氢工艺简介1前言氢气在工业上有着广泛的用途。
近年来,由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展,对纯氢需求量急速增加。
对没有方便氢源的地区,如果采用传统的以石油类、天然气或煤为原料造气来分离制氢需庞大投资,“相当于半个合成氨”,只适用于大规模用户。
对中小用户电解水可方便制得氢气,但能耗很大,每立方米氢气耗电达~6度,且氢纯度不理想,杂质多,同时规模也受到限制,因此近年来许多原用电解水制氢的厂家纷纷进行技术改造,改用甲醇蒸汽转化制氢新的工艺路线。
西南化工研究设计院研究开发的甲醇蒸汽转化配变压吸附分离制氢技术为中小用户提供了一条经济实用的新工艺路线。
第一套600Nm3/h制氢装置于1993年7月在广州金珠江化学有限公司首先投产开车,在得到纯度99.99%氢气同时还得到食品级二氧化碳,该技术属国内首创,取得良好的经济效益。
此项目于93年获得化工部优秀设计二等奖、94年获广东省科技进步二等奖。
2工艺原理及其特点本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料,在220~280℃下,专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气,其原理如下:主反应: CH3OH=CO+2H2 +90.7 KJ/molCO+H2O=CO2+H2 -41.2 KJ/mol总反应: CH3OH+H2O=CO2+3H2 +49.5 KJ/mol副反应: 2CH3OH=CH3OCH3+H2O -24.9 KJ/molCO+3H2=CH4+H2O -+206.3KJ/mol上述反应生成的转化气经冷却、冷凝后其组成为H2 73~74%CO2 23~24.5%CO ~1.0%CH3OH 300ppmH2O 饱和该转化气很容易用变压吸附等技术分离提取纯氢。
广州金珠江化学有限公司600Nm3/h制氢装置自93年7月投产后,因后续用户双氧水的扩产,于97年4月扩产1000Nm3/h制氢装置投产,后又扩产至1800Nm3/h,于2000年3月投产。
甲醇制氢
3、当汽化塔塔釜液位达10%时,开启汽化塔顶放空 阀,缓慢开启塔釜导热油进口阀旁路阀、前后阀,用 调节阀调节进汽化塔导热油量。当塔顶排放气量稳定 时,开启过热器底部排污阀,无液珠排出时关闭排污 阀,即可转入转化炉开车。
变压吸附
变压吸附气体分离技术有3个主要要素,即 吸附剂、 程序控制阀和操作工艺
吸附剂
用于甲醇裂解气变压吸附分离的吸附剂, 经多次研制改进、筛选,强度、寿命、对 杂质的动态吸附量、分离效率等各方面性 能达到世界先进水平,氢气回收率可达 90%。
程控阀
变压吸附装置中使用的程序控制阀现采用 的是防冲刷、阀杆密封自补偿型的第四代 气动程序控制阀,具有密封性好、外泄漏 量小、使用寿命长等特点
与氨裂解制氢技术相比具有反应条件 温和,原料运输和储存方便。
工艺原理
本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料,在220~ 280℃下,专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和 二氧化碳转化气。
其原理如下:
主反应: CH3OH=CO+2H2
+90.7 KJ/mol
CO+H2O=CO2+H2 -41.2 KJ/mol
检查消防和安全设施是否齐备完好。
操作人员、分析人员、管理和维修人员经 技术培训,并考核合格方能上岗。
2 开车操作程序 投料开车程序应在催化剂还原结束后进行,
无时间间隔。开车时序一般为:水冼塔开车、汽 化塔开车、转化炉开车、系统升压。还原结束后, 关闭还原系统阀,开启转化炉后直到放空管线间 所有阀门,关闭有关阀门,准备系统开车。
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。
甲醇制氢工艺说明
工艺流程简述一、总述本装置采用的是甲醇水蒸汽转化制氢技术,通过变压吸附分离(PSA )的工艺方法生产纯氢,产品氢气的含量可达到99.99%。
流程主要分为甲醇蒸汽裂解转化和变压吸附分离两部分。
二、甲醇水蒸汽转化甲醇水蒸气转化过程分为配料、汽化、反应、脱酸、水冷以及水洗等过程组成,分述如下:1.配料甲醇经流量计输送到配料罐(V01)中层容器中(配料罐由上,中,下层三个不同的容器组成),去离子水经流量计输送到去离子水罐(V02)中,配料由来自配料罐(V01)上层容器的洗涤液(来自水洗塔)和纯甲醇在配料罐(V01)的中层容器中进行,为保证反应的顺利进行,配料罐中层容器的甲醇质量浓度必须保持在50%左右。
配好的甲醇溶液由配料罐(V01)中层容器自流进入配料罐(V01)的下层容器中(使甲醇与去离子水能混合均匀)。
2.汽化原料液由配料罐(V01)下层容器经隔膜计量泵(P01)加压至约 1.1MPa(g)输送到螺旋板式换热器(E02)用脱酸反应器(R02)出口气体热量对其预热。
预热后的原料进入螺旋板式汽化器(E01)汽化成反应所需的原料气体(质量浓度为50%的甲醇-水蒸汽)。
汽化所需的热量由1.0MPa(g)的饱和蒸汽提供。
3.反应由汽化器(E01)汽化产生的原料气体进入反应器(R01),反应器中填装有双功能催化剂,甲醇-水蒸汽通过催化剂在约230℃-280℃下一次完成裂解和转化二个反应,生成氢气和二氧化碳。
反应方程式如下:()()2/5.431/8.90222223mol KJ H CO O H CO mol KJ H CO OH CH ++→+-+→ 总的反应式为:mol KJ H CO O H OH CH /3.4732223-+→+整个反应过程是吸热的。
反应器(R01)催化裂解所需的热量由导热油提供。
4.脱酸及水冷从反应器(R01)出来的反应产物进入脱酸罐(R02)。
脱酸罐中的填料可脱除裂解气中的腐蚀性物质(主要为甲酸)。
甲醇裂解制氢 凌逸群
甲醇裂解制氢凌逸群
甲醇裂解制氢是一种通过加热甲醇分子并在催化剂的作用
下使其分解为氢气和一氧化碳的化学反应。
下面是该过程
的详细步骤:
1. 准备催化剂:常用的催化剂包括金属氧化物(如氧化铜、氧化锌、氧化镍等)或金属(如镍、钯等)。
这些催化剂
具有高活性和选择性,可以促进甲醇的分解反应。
2. 加热反应器:将甲醇与催化剂一起放入反应器中,并加
热至适当的温度。
通常,反应温度在200-400摄氏度之间,以确保反应能够进行,并获得较高的产氢率。
3. 分解反应:在加热的条件下,甲醇分子开始裂解成氢气
和一氧化碳。
该反应可用以下化学方程式表示:
CH3OH -> H2 + CO
4. 分离和收集产物:反应结束后,将反应器中的气体产物
进行分离和收集。
由于氢气和一氧化碳的物理性质不同,
可以通过物理方法(如压力摩尔分数差异)将两种气体分离。
需要注意的是,甲醇裂解制氢是一种可逆反应,产生的一
氧化碳还可以通过进一步反应转化为二氧化碳。
因此,在
实际应用中,通常需要采取措施来提高氢气的产率和纯度,并减少一氧化碳的生成。
以上是甲醇裂解制氢的详细步骤。
希望对你有所帮助!。
甲醇转化说明
一甲醇转化制氢气工艺原理532897872965757615168甲醇转化制氢技术是以甲醇、脱盐水为主要原料,甲醇水蒸气在催化剂床层转化成主要含氢气和二氧化碳的转化气,该转化气再经变压吸附技术提纯得到纯度为99.99%的产品氢气的工艺技术。
本技术分两部分即甲醇转化技术和变压吸附提纯技术。
甲醇和水的蒸汽在高于200℃的温度条件下通过专用的催化剂床层会发生转化反应,生成化学比例的氢气和二氧化碳。
其化学方程式如下:CH3OH+ H2O → CO2+3 H2-49.5 KJ/mol ⑴转化反应的同时伴随有副产物CO生成,经过对反应热力学和反应机理的研究,结果表明该转化反应是由两步反应完成的,即甲醇裂解反应和一氧化碳变换反应。
其过程方程式如下:CH3OH → CO+2H2-90.7 KJ/mol ⑵CO+H2O → CO2+H2+41.2 KJ/mol ⑶甲醇水蒸气转化反应为吸热反应。
为节约能耗和物耗,需保证反应在高单程转化率和高选择性下进行,所以一般控制反应温度应高于230℃,而反应的高选择性是由高选择性的专用催化剂和操作工艺参数决定的。
甲醇水蒸汽转化反应为分子增加的反应,一般情况下加压不利于转化反应的正方向进行。
由于变压吸附技术和后续用户对氢气压力要求,为节约气体压缩过程的电耗,转化气一般可在0.7~2.5MPa间。
没有参与反应的甲醇经冷却冷凝后部分随反应转化带出,利用甲醇和水的物理性质进行水洗回收其中的甲醇,既降低原料甲醇的消耗,又可以减少后续变压吸附装置吸附剂装填量,提高氢气的回收率。
回收的甲醇在系统循环。
专用转化制氢催化剂是该转化工艺的核心,主要组分为氧化态的铜、锌、铝,活性组分为单质铜,在投料使用前进行还原活化,将氧化态的催化剂变为具有活性的单质铜。
催化剂的还原过程以氢气为还原剂,氮气作为为载体和稀释剂。
在催化剂使用初期,催化剂的活性较高,可在较低的温度下进行反应。
随着催化剂使用时间的延长,催化剂活性会逐渐下降,需逐渐提高反应温度以提高反应速度、保证甲醇的单程转化率和产气量。
甲醇制氢反应原理及制取工艺流程
甲醇制氢反应方程式及制取工艺流程
反应方程式
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。
工艺流程
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,经历了多次技术改进,已相当成熟。
甲醇蒸汽重整反应通常在250-300℃,1-5MPa,H2O与CH3OH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。
甲醇制氢工艺简介
甲醇制氢工艺简介1前言氢气在工业上有着广泛的用途。
近年来,由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展,对纯氢需求量急速增加。
对没有方便氢源的地区,如果采用传统的以石油类、天然气或煤为原料造气来分离制氢需庞大投资,“相当于半个合成氨”,只适用于大规模用户。
对中小用户电解水可方便制得氢气,但能耗很大,每立方米氢气耗电达~6度,且氢纯度不理想,杂质多,同时规模也受到限制,因此近年来许多原用电解水制氢的厂家纷纷进行技术改造,改用甲醇蒸汽转化制氢新的工艺路线。
西南化工研究设计院研究开发的甲醇蒸汽转化配变压吸附分离制氢技术为中小用户提供了一条经济实用的新工艺路线。
第一套600Nm3/h制氢装置于1993年7月在广州金珠江化学有限公司首先投产开车,在得到纯度99.99%氢气同时还得到食品级二氧化碳,该技术属国内首创,取得良好的经济效益。
此项目于93年获得化工部优秀设计二等奖、94年获广东省科技进步二等奖。
2工艺原理及其特点本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料,在220~280℃下,专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气,其原理如下:主反应: CH3OH=CO+2H2 +90.7 KJ/molCO+H2O=CO2+H2 -41.2 KJ/mol总反应: CH3OH+H2O=CO2+3H2 +49.5 KJ/mol副反应: 2CH3OH=CH3OCH3+H2O -24.9 KJ/molCO+3H2=CH4+H2O -+206.3KJ/mol上述反应生成的转化气经冷却、冷凝后其组成为H2 73~74%CO2 23~24.5%CO ~1.0%CH3OH 300ppmH2O 饱和该转化气很容易用变压吸附等技术分离提取纯氢。
广州金珠江化学有限公司600Nm3/h制氢装置自93年7月投产后,因后续用户双氧水的扩产,于97年4月扩产1000Nm3/h制氢装置投产,后又扩产至1800Nm3/h,于2000年3月投产。
甲醇制氢的作用原理
甲醇制氢的作用原理甲醇制氢是一种常用的制氢方法,其原理是通过甲醇蒸汽重整反应将甲醇转化为一氧化碳和氢气混合物,然后通过气体分离技术将氢气从混合物中分离出来。
甲醇分子由一个碳原子和三个氢原子组成,化学式为CH3OH。
在甲醇分子中,氧原子与碳原子通过极性键相连,而碳原子与氢原子之间则是非极性键。
当加热甲醇时,甲醇分子会发生热解作用,分解成一氧化碳和氢气,化学反应式如下:CH3OH →CO + 2H2这个反应是一个可逆反应,所以在制氢的过程中需要适当的反应条件控制,以提高反应的收率。
在甲醇转化为一氧化碳和氢气的反应中,甲醇分子首先经历甲醇蒸汽重整反应,生成一氧化碳和水蒸汽。
反应式如下:CH3OH + H2O →CO + 2H2这个反应需要在高温(400-700摄氏度)和中性或微碱性条件下进行。
在反应中使用的催化剂通常是金属氧化物,如镍、钼、钯等。
催化剂的作用是加速反应速率,降低反应的活化能。
甲醇蒸汽重整反应中生成的一氧化碳和氢气混合物称为合成气(synthesis gas),其主要组成是一氧化碳和氢气。
合成气是制氢的关键中间产物。
接下来需要对合成气进行后处理,通过气体分离技术将氢气从一氧化碳和其他杂质中分离出来。
常用的分离方法有吸附分离、膜分离和压力吸附分离等。
在吸附分离法中,一氧化碳会被催化剂吸附,而氢气则不会吸附,从而实现二者的分离。
经过一系列吸附-脱附的循环操作,可以逐步提纯氢气。
在膜分离法中,使用选择性透气性较高的膜材料,使氢气能够穿透膜而一氧化碳不能通过,从而实现气体分离。
膜分离法通常需要较高的工作压力才能得到足够高的分离效率。
在压力吸附分离法中,通过控制压力将氢气和一氧化碳分离。
在一定的压力条件下,氢气会被特定吸附剂吸附,而其他气体则不会被吸附。
通过控制吸附剂的吸附和脱附过程,可以实现氢气的分离。
甲醇制氢方法相对于其他制氢方法的优势在于其原料甲醇的易得性和储存的安全性。
甲醇作为一种可再生能源储备材料,能够通过多种途径获得,如生物质转化、废弃物转化等。
甲醇转化制氢工艺资料
氢气广泛用于钢铁、冶金、化工、医药、轻工、建材、电子等多种工业部门。
由于原料来源的不同、氢气纯度要求不同,制氢装置的投资规模及氢气生产成本相差很大。
工业上制氢常用煤焦造气法、烃类蒸汽转化法、电解水法等。
在没有富氢原料气的场合下,甲醇裂解制氢是最佳的技术选择,它具有投资低、无污染、成本低的优点。
是中小型规模制氢的最佳方法,具有较强的市场竞争能力。
本公司开发的甲醇水蒸汽转化-PSA 制氢技术先进,质量稳定可靠,生产成本低,氢气纯度:≥99.9%~99.999%。
一、甲醇转化-PSA制氢技术工艺流程甲醇水蒸汽转化-PSA制氢是甲醇水蒸汽在TCJ-1催化剂床层转化成主要含二氧化碳和氢气的转化气,转化气再经变压吸附技术提纯得到纯度为99~99.999%的产品氢气的工艺技术。
反应式如下:CH3OH → CO+2H2-90.7 KJ/mol (1CO+H2O → CO2+H2+41.2 KJ/mol (2总反应式为:CH3OH+ H2O → CO2+3H2-49.5 KJ/mol工艺流程图如下:甲醇转化-PSA制氢工艺流程图工艺流程简述:水甲醇经预热、汽化、过热、在专用催化剂上转化反应并冷却吸收等过程后,得到的含~24%CO2和~75%的H2的转化气,送入变压吸附装置提纯,分离得到纯度为99.9~99.999%的H2。
二、公司的工艺技术特点:该生产工艺是由本公司的多名研究人员最早开发并率先实现工业化,经多年的生产实践和改进,工艺技术已得到完善,本工艺技术有如下特点:1.甲醇水蒸汽在专用催化剂直接转化生成CO2和H2;利用转化反应自身加压特点直接送入变压吸附分离装置,节约因压缩而消耗的电能;2.专用催化剂具有活性高、选择性好、寿命长等特点;3.反应温度低,能量损失小;工艺过程充分考虑系统能量的回收利用,整体运转能耗费用低;4.产品H2纯度高,可根据下游用户需要调整产品H2(99.0~99.999%)纯度;% L5.专用吸附剂性能优良。
甲醇制氢工艺过程说明
甲醇制氢工艺过程说明甲醇催化转化造气生产工艺过程可分为:原料液预热、汽化、过热、转化反应、产品气冷却冷凝、产品气净化等四个过程。
本装置为两套完全独立的系统,在以下叙述过程中设备、阀门、调节阀等位号省去系统。
1 工艺过程1.1 原料液预热、汽化、过热工序将甲醇和脱盐水按规定比例混和,经泵加压送入系统进行预热、汽化过热至反应温度的过程。
其工作范围是:甲醇计量罐、循环液贮槽、原料进料泵、换热器、汽化塔、过热器等设备及其配套仪表和阀门。
1.2 催化转化反应工序在反应温度和压力下,原料蒸汽在转化炉中完成气固相催化转化反应。
工作范围是:转化炉一台设备及其配套仪表和阀门。
该工序的目的是完成化学反应,得到主要组分为氢气和二氧化碳的转化气。
1.3 转化气冷却冷凝工序将转化炉下部出来的高温转化气经过冷却、冷凝降到40℃以下的过程。
其工作范围是:换热器、冷却器二台设备及其配套仪表和阀门。
1.4 转化气净化工序含有氢气、二氧化碳以及少量一氧化碳、甲醇和水的低温转化气,进入水洗塔用脱盐水吸收未反应甲醇的过程。
其工作范围是:水洗塔、脱盐水中间罐、气体缓冲罐、脱盐水进料泵五台设备及其配套仪表和阀门。
2.0 工艺过程主要控制指标2.1 原料汽化过热2.1.1 原料甲醇流量 kg/h2.1.2 原料液流量 Kg/h2.1.3 汽化过热塔进料温度~165 ℃2.1.4 汽化过热塔塔釜压力(表压) 1.1 MPa2.2 转化反应2.2.1 进料温度 200~260℃2.2.2 反应温度 220~280℃2.2.3 导热油温度 235~290℃2.2.4 换热器出口转化气温度 110~140℃2.2.5 冷却器出口转化气温度<40℃2.2.6 反应压力(表压) ~1.1MPa 2.3 水洗分离2.3.1 进塔脱盐水量 Kg/h2.3.2 循环液量(出塔) Kg/h循环液组成(wt%):甲醇 0~25%2.3.3 出塔转化气量~Nm3/h转化气组成(V%):氢 73~74.5%二氧化碳 23~24.5%一氧化碳~0.8%甲醇 0.03%甲烷 0.20%2.4 催化剂还原2.4.1 还原循环气量 Nm3/h2.4.2还原气氢含量 0.5~10%2.4.3 还原温度 110~230℃2.4.4 还原压力~0.05 MPa2.5 其它2.5.1 进工段冷却水压力 0.3MPa2.5.2 进工段仪表空气压力 0.4~0.60 MPa 2.5.3 导热油流量~160 m3/h。
甲醇制氢设计工艺-推荐下载
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气,线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
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氢气广泛用于钢铁、冶金、化工、医药、轻工、建材、电子等多种工业部门。
由于原料来源的不同、氢气纯度要求不同,制氢装置的投资规模及氢气生产成本相差很大。
工业上制氢常用煤焦造气法、烃类蒸汽转化法、电解水法等。
在没有富氢原料气的场合下,甲醇裂解制氢是最佳的技术选择,它具有投资低、无污染、成本低的优点。
是中小型规模制氢的最佳方法,具有较强的市场竞争能力。
本公司开发的甲醇水蒸汽转化-PSA 制氢技术先进,质量稳定可靠,生产成本低,氢气纯度:≥99.9%~99.999%。
一、甲醇转化-PSA制氢技术工艺流程
甲醇水蒸汽转化-PSA制氢是甲醇水蒸汽在TCJ-1催化剂床层转化成主要含二氧化碳和氢气的转化气,转化气再经变压吸附技术提纯得到纯度为99~99.999%的产品氢气的工艺技术。
反应式如下:CH3OH → CO+2H2-90.7 KJ/mol (1
CO+H2O → CO2+H2+41.2 KJ/mol (2
总反应式为:CH3OH+ H2O → CO2+3H2-49.5 KJ/mol
工艺流程图如下:
甲醇转化-PSA制氢工艺流程图
工艺流程简述:水甲醇经预热、汽化、过热、在专用催化剂上转化反应并冷却吸收等过程后,得到的含~24%CO2和~75%的H2的转化气,送入变压吸附装置提纯,分离得到纯度为99.9~99.999%的H2。
二、公司的工艺技术特点:
该生产工艺是由本公司的多名研究人员最早开发并率先实现工业化,经多年的生产实践和改进,工艺技术已得到完善,本工艺技术有如下特点:
1.甲醇水蒸汽在专用催化剂直接转化生成CO2和H2;利用转化反应自身加压特点直接送入变压吸附分离装置,节约因压缩而消耗的电能;
2.专用催化剂具有活性高、选择性好、寿命长等特点;
3.反应温度低,能量损失小;工艺过程充分考虑系统能量的回收利用,整体运转能耗费用低;
4.产品H2纯度高,可根据下游用户需要调整产品H2(99.0~99.999%)纯度;% L
5.专用吸附剂性能优良。
在强度、寿命、动态吸附量、分离效率等各方面性能达到国内先进水平;
6.专用程序控制阀采用防冲刷、阀杆密封自补偿型的气动专用程序控制阀,具有密封性好、外泄漏量极小、使用寿命长等特点;
7.装置采用微机控制,具有自动化程度高、技术先进、运行可靠、操作方便等特点。
8.采用导热油循环供热,既满足了工艺要求,且投资少,能耗低,降低了操作费用。
9.装副产尾气可回收CO2,用作食品添加剂、烟丝膨化剂、焊接保护气等。
三、TCJ-1催化剂的性能特点:
TCJ-1催化剂是一种以铜为主的复合氧化物组成的新型催化剂,催化剂活性高,甲醇单程转化率在>90%,催化剂选择性好,转化气中一氧化碳含量低;催化剂性能稳定;催化剂使用寿命二年以上。
五、产品质量指标
装置规模:氢气产量20~5000Nm3/h氢气纯度:≥99.9%~99.999%氢气压力:0.5~2.2MPa(不需压缩机)专用的催化剂寿命≥2年。
六、公司业绩及装置投资
公司已经建成100~4000Nm3/h间不同规模的甲醇制氢装置五套,在建1套。
可提供20~4000Nm3/h间不同规模的甲醇制氢装置的技术转让、工程设计、部分硬件或工程总承包,1000Nm3/h生产装置投资为~600万元RMB。