甲醇重整制氢催化剂
甲醇水蒸汽重整制氢催化剂甲醇还原方案
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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)
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。
催化剂的还原温度和使用温度对催化剂的活性及寿命影响很大,严禁出现超温现象。当 温度>320℃易形成积碳,铜烧结,催化剂的活性显著降低甚至失活。
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
甲醇重整制氢热力学
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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、应用前景甲醇重整制氢技术具有广泛的应用前景。
甲醇是一种可再生的氢源,可以通过重整制氢技术高效地产生氢气。
由于甲醇的储存和运输相对方便,甲醇重整制氢技术在氢能源领域有着重要的应用前景。
六、结论甲醇重整制氢是一项具有重要应用前景的能源转化技术。
甲醇部分氧化重整制氢过程研究
![甲醇部分氧化重整制氢过程研究](https://img.taocdn.com/s3/m/703662c86429647d27284b73f242336c1eb9302e.png)
甲醇部分氧化重整制氢过程研究
甲醇部分氧化重整制氢是一种重要的化学反应过程,可以将甲醇转化为氢气和二氧化碳。
这个过程可以通过不同的催化剂和反应条件来实现。
在这篇文章中,我们将对甲醇部分氧化重整制氢的研究进行探讨。
首先,我们需要了解这个过程的基本原理。
甲醇部分氧化重整制氢是一种多步反应过程,包括甲醇的部分氧化、重整和水气变换等步骤。
在这个过程中,甲醇首先被部分氧化成为甲醛和甲烷,然后通过重整反应生成一氧化碳和氢气,最后通过水气变换反应将一氧化碳和水转化为二氧化碳和更多的氢气。
这个过程的催化剂是非常关键的。
通常使用铜基催化剂来促进甲醇的部分氧化和重整反应。
同时,还需要添加适量的助剂来提高催化剂的活性和选择性。
例如,钼、锰、铬等元素都可以作为助剂来提高铜基催化剂的性能。
此外,反应条件也对甲醇部分氧化重整制氢的效果有很大影响。
反应温度、压力、甲醇浓度等因素都需要考虑到。
通常来说,较高的反应温度和压力可以提高反应速率和产氢量,但也会增加副产物的生成。
因此,在选择反应条件时需要综合考虑各种因素。
甲醇部分氧化重整制氢在工业上有着广泛的应用。
它可以用于生产纯净的氢气,以供各种工业用途。
同时,它还可以作为一种清洁能源,用于汽车燃料电池等领域。
因此,对这个过程进行研究和优化具有重要意义。
总之,甲醇部分氧化重整制氢是一种复杂的化学反应过程,需要考虑到多种因素才能实现高效率和高选择性的转化。
未来,我们还需要进一步深入研究这个过程,并不断优化催化剂和反应条件,以满足不同领域对于氢气的需求。
甲醇重整催化剂和水汽变换催化剂
![甲醇重整催化剂和水汽变换催化剂](https://img.taocdn.com/s3/m/e2f7c90132687e21af45b307e87101f69e31fbaf.png)
甲醇重整催化剂和水汽变换催化剂一、概述甲醇重整催化剂和水汽变换催化剂是化工领域中重要的催化剂之一,其在甲醇转化、氢气制备、清洁能源生产等方面发挥着重要作用。
本文将从催化剂的定义、分类、应用领域、发展趋势等方面进行综合介绍。
二、甲醇重整催化剂1. 定义甲醇重整催化剂是指在高温、高压条件下将甲醇与水蒸气催化转化为一氧化碳和氢气的催化剂,通常采用铜、锌、铬等金属氧化物作为活性组分。
2. 分类根据不同的反应机理和工艺条件,甲醇重整催化剂可分为氧气氧化重整催化剂、水蒸气重整催化剂、生物质重整催化剂等多种类型。
3. 应用领域甲醇重整催化剂广泛应用于氢气制备、甲醇汽车发动机、燃料电池等领域,是清洁能源生产的重要催化剂。
4. 发展趋势随着清洁能源技术的发展和产业需求的增加,甲醇重整催化剂的研发和应用将进一步拓展,新型高效、低成本的催化剂将成为未来的发展趋势。
三、水汽变换催化剂1. 定义水汽变换催化剂是指在一定温度和压力下,将水蒸气催化转化为氢气和氧气的催化剂,通常采用贵金属或氧化物作为活性组分。
2. 分类水汽变换催化剂可分为高温水汽变换催化剂和低温水汽变换催化剂两种,其中高温水汽变换催化剂主要用于工业氢气生产,低温水汽变换催化剂主要用于燃料电池、氢能储存等领域。
3. 应用领域水汽变换催化剂在清洁能源生产、化工工业、氢能技术等领域起着重要作用,是氢气制备和利用的重要催化剂。
4. 发展趋势随着燃料电池、氢能技术等领域的快速发展,水汽变换催化剂的需求将进一步增加,新型高效、稳定的催化剂将成为发展趋势。
四、结论甲醇重整催化剂和水汽变换催化剂是清洁能源生产、氢能技术等领域不可或缺的重要催化剂,在新型能源的发展和应用中发挥着重要作用。
随着清洁能源技术的不断进步和产业需求的增加,催化剂研发和应用将进一步加强,为推动清洁能源产业发展和应用提供重要支持。
甲醇重整催化剂和水汽变换催化剂将在未来的清洁能源领域中发挥着越来越重要的作用,加强研发和应用将成为行业发展的重要方向。
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制氢的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/799d3e4717fc700abb68a98271fe910ef12daebc.png)
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。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/6bf2f39fdd3383c4bb4cd2c7.png)
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。
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。
甲醇蒸汽重整制氢工艺具有以下特点:(1)与大规模的天然气、重油转化制氢或水煤气制氢相比,投资省,能耗低。
甲醇重整 制氢 二氧化碳 含量
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甲醇重整制氢二氧化碳含量
甲醇重整(Methanol Reforming)是一种生产氢气的工艺,其反应方程式如下:
CH3OH+H2O→CO2+3H2
这个反应是在催化剂的存在下进行的。
在这个反应中,甲醇(CH₃OH)和水(H₃O)反应生成二氧化碳(CO₃)和氢气(H₃)。
关于二氧化碳的含量,由反应方程式可知,每一摩尔的甲醇反应生成一摩尔的二氧化碳。
因此,在理想情况下,反应后氢气中不应含有二氧化碳。
然而,在实际的甲醇重整过程中,一些副反应或不完全反应可能导致产生一些二氧化碳。
具体的含量会受到多种因素的影响,包括催化剂的选择、反应条件、反应器设计等。
工业上通常采用各种措施来减少二氧化碳的生成,以提高氢气的纯度。
这可能包括优化反应条件、改良催化剂、进行二氧化碳的捕集等。
总体而言,甲醇重整是一种常用的氢气生产方法,而关于二氧化碳的含量则需要具体的工艺参数和操作条件来确定。
【毕业论文】甲醇水蒸汽重整制氢微反应器结构设计
![【毕业论文】甲醇水蒸汽重整制氢微反应器结构设计](https://img.taocdn.com/s3/m/c2c4f5fc988fcc22bcd126fff705cc1755275fad.png)
摘要燃料电池作为一种零污染、高效率的能源引起了世界各国的广泛关注,现阶段以纯氢为燃料的质子交换膜燃料电池技术已达到一定高度,在移动电源方面有着广阔的应用前景,但燃料电池的氢源问题一直是其发展的主要瓶颈。
甲醇蒸汽制氢已成为国内外普遍采用的主要制氢技术。
本论文分析了几种微反应器的类型和结构,并综合各种微反应器的优点和缺点,介绍了甲醇蒸汽制氢技术的基本原理及工艺,提出了一种新型的丝网填料式甲醇水蒸汽重整制氢微反应器。
对微反应器的主要零部件作了应力计算,强度校核。
并设计反应器外的加热层和电阻丝,对金属丝进行催化剂的涂敷。
最后反应做出实验,得出实验数据,评估实验结果。
关键词:微反应器,甲醇,水蒸气重整,制氢,丝网填料AbstractFuel cells as a kind of naught pollution, high and efficiency energy source have been taken widespread concern in the world. At this stage, the proton exchange membrane fuel cell technology taking the pure hydrogen as the fuel has reached a certain height, which has the broad application prospect in the motion power source aspect. But the source problem of hydrogen fuel cells has been the main bottle-neck of development. Hydrogen production of technology unit by methanol steam reforming conversion has been widely adopted at home and abroad.This paper analyzes the type structure of several micro-reactors and researches the strengths and weaknesses of all kinds of micro-reactors. Its basic principle, process flow and technological design about the equipment are described in this paper. So a new kind of wire or screen filled methanol steam reforming micro-reactor are designed. The next step is to calculate the stress and intensity of the main parts. Heating and the resistance of the reactor are designed and catalyst on the surface of the wire is coated. Finally taking the experiment, researching the experimental data and assessing the experimental results are my last several steps.Keywords: micro-reactor, methanol, steam reforming, hydrogen production, screen filled.目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景及研究意义 (1)1.2 文献综述 (2)1.3 本毕业设计研究的主要内容 (15)第二章装置的工艺流程 (17)2.1 概述 (17)2.2 甲醇重整制氢处理系统原理 (17)2.3 整体工艺流程 (19)2.4 各单元反应器内的工艺过程 (21)2.5 小结 (24)第三章甲醇蒸汽转化制氢催化剂制备 (25)3.1 概述 (25)3.2 催化剂的性能 (25)3.3 催化剂的涂敷 (26)3.4 小结 (28)第四章实验微反应器的设计 (29)4.1 概述 (29)4.2 设计参数 (29)4.3 圆筒的设计 (29)4.5 封头的设计 (31)4.6 加热保温系统的设计 (31)4.7 实验系统 (33)4.8 小结 (35)第五章实验 (36)5.1 概述 (36)5.2 实验药品和仪器 (36)5.3 实验过程和结果 (40)5.4 小结 (41)第六章结论与展望 (42)6.1 结论 (42)6.2 研究展望 (42)参考文献 (44)致谢 (47)声明 (48)第一章 绪论1.1 选题背景及研究意义目前,几乎所有的汽车都以汽油、柴油等为原料,消耗了大量的石油资源,同时汽车尾气造成了大气的严重污染。
CNZ—甲醇制氢催化剂使用说明书
![CNZ—甲醇制氢催化剂使用说明书](https://img.taocdn.com/s3/m/4b09419702d276a200292e55.png)
CNZ—甲醇制氢催化剂使用说明书CNZ---1型催化剂是一种以铜为活性组分。
由铜、锌、铝等的氧化物组成的新型催化剂。
其对甲醇蒸汽转化制氢和二氧化碳具有高活性和良好的选择性。
一、催化剂的主要特性1.型号:CNZ—1型2.外观颜色、外观尺寸和形状:催化剂为黑色圆柱体。
表面光滑,有光泽。
公称尺寸:φ5×5毫米4.堆密度:0.85~1.15公斤/升5.机械破碎强度:≥60牛[顿]/厘米6.催化活性采用模拟反应器测定反应器:φ25×1.5mm催化剂尺寸:φ5×5mm催化剂装量:60毫升还原条件:还原压力:常压还原温度:最高230℃还原空速:1000时-1还原时间:50小时还原气:含H2 0.5~2%的N2气(或脱硫天然气)测定条件:反应压力:常压反应温度:250℃左右水甲醇流量:60毫升/小时催化剂活性:时空产率≥600Nm3/m3催化剂.时二.催化剂的包装、贮存和装卸1.催化剂用塑料袋包装后装入铁桶内。
贮存在室内,严防受潮、受震和毒物污染。
搬运过程中不要在地上滚动。
不能从高于0.5米的地方落下,或撞击。
2.在正常情况下,催化剂可以贮存一年以上,对催化剂的活性和物理性能不会影响。
3.催化剂装入反应其前,应用3mm筛子过筛,除渠少量粉末。
并检查反应器有无堵塞物或遗留工具等。
4.催化剂装入反应器时,采用专用布袋或胶管。
将催化剂装入布袋再导入反应管中填装,直至管板表面为止。
装填时应防止催化剂架桥。
要求每根反应管所装催化剂数量相同,高度相同。
5.操作人员在装填催化剂时,严禁直接在催化剂上行走、踩踏。
应在催化剂上垫木板,站在木板上操作。
防止催化剂破碎。
6.催化剂装填完毕后,用空气或氮气将管内和管板上的催化剂粉末清除干净。
7.催化剂使用前要进行还原活化。
如需卸出活化后的催化剂,应对催化剂进行钝化。
三.催化剂的升温、还原和活化CNZ—1型催化剂有铜、锌、铝的氧化物组成。
使用前应进行还原。
1.还原条件:还原压力:常压还原空速:1000时-1还原气:含H2 0.5~10%的纯氮气(或脱硫天然气)2.还原气质量:O2<0.1%H2O<0.2%S<0.1ppm氧化物<0.1ppm油雾极微3.升温还原程序还原前必须检查还原用N2。
制氢催化剂
![制氢催化剂](https://img.taocdn.com/s3/m/be31e40b5b8102d276a20029bd64783e09127dde.png)
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/molCH3OH=CO+2H2+90.7kJ/molCO+H2O=CO2+H2+41.19kJ/mol2CH3OH=CH3OCH3+H2O-24.9kJ/molCO+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/molCH3OH=CO+2H2+90.7kJ/molCO+H2O=CO2+H2+41.19kJ/mol2CH3OH=CH3OCH3+H2O-24.9kJ/molCO+3H2=CH4+H2O -206.3kJ/mol主要物化性质型号SCST-402r夕卜观黑色圆柱体规格54〜652.5〜3.5mm 抗压碎强度200/m 堆密度 1.30±0.05主要组分Cu-Zn-Al2O3-助剂等主要使用条件操作液空速 1.0-1压力5使用温度220℃~290℃(根据压力制定适宜的操作温度)原料气中毒物含量总硫0.1m,氯含量1m产品技术指标应用领域甲醇直接裂解制氢气、一氧化碳装置;甲醇加部分水蒸汽制氢气、一氧化碳装置。
甲醇制氢反应原理及制取工艺流程
![甲醇制氢反应原理及制取工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/fa3bb72ae97101f69e3143323968011ca300f7fa.png)
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。
甲醇重整制氢的催化剂
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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。
甲醇制氢的作用原理
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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。
甲醇重整 制氢 二氧化碳 含量
![甲醇重整 制氢 二氧化碳 含量](https://img.taocdn.com/s3/m/474fce0b777f5acfa1c7aa00b52acfc789eb9fce.png)
甲醇重整制氢是一个与二氧化碳含量密切相关的重要工业过程。
在本文中,我们将深入探讨甲醇重整制氢的相关概念,探讨其在减少二氧化碳排放和清洁能源生产中的作用,并共享个人观点和理解。
一、甲醇重整制氢的基础概念1. 甲醇重整甲醇重整是一种将甲醇转化为一氧化碳和氢气的化学过程。
通过高温和催化剂的作用,甲醇可以被分解成一氧化碳和氢气,为制氢提供原料。
2. 制氢在甲醇重整过程中,制氢是其中的关键步骤。
氢气是一种清洁能源,可以被广泛应用于燃料电池、工业生产等领域。
二、甲醇重整制氢与二氧化碳含量的关系1. 减少二氧化碳排放甲醇重整制氢过程中产生的一氧化碳可以与二氧化碳进行反应,形成更多的氢气和一氧化碳。
通过这种方式,甲醇重整制氢可以减少二氧化碳的排放,具有环保和减排的作用。
2. 清洁能源生产制氢作为一种清洁能源,可以替代传统的煤炭、石油等化石能源,从而减少对环境的污染。
甲醇重整制氢为清洁能源的生产提供了一种新的途径。
三、甲醇重整制氢的前景与挑战甲醇重整制氢技术的发展对清洁能源产业具有重要意义,然而在实际应用中仍面临着一些挑战。
例如催化剂的选择、工艺的优化等方面需要进一步研究和改进,以提高该技术的效率和经济性。
个人观点与理解甲醇重整制氢作为一种重要的清洁能源生产技术,对减少二氧化碳排放和保护环境具有重要意义。
希望未来在相关领域的研究与发展能够取得更大突破,推动清洁能源产业的持续发展。
总结回顾通过本文的探讨,我们全面了解了甲醇重整制氢的基础概念、与二氧化碳含量的关系,以及其前景与挑战。
这些内容为我们深入理解清洁能源生产和环保减排提供了重要的参考和思路。
甲醇重整制氢在当今世界的能源转型和环保减排中扮演着不可或缺的角色。
希望我们能够不断加强相关研究,推动这一技术的发展,为清洁能源产业的繁荣和环境的改善做出更大的贡献。
以上是对甲醇重整制氢及其与二氧化碳含量的相关探讨和理解,希望能够引发更多人对清洁能源和环境保护的关注和思考。
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严防受潮、受震和毒物污染。 袋或胶管。装填时应防止架桥。
不能从高于0.5米的地方落下, 5.装填时,严禁直接在其上行走、踩
或撞击。
踏。防止破碎。
2.在正常情况下,可以贮存一 6.装填完毕后,用空气或氮气将粉末
年以上,对活性和物理性能不会 清除干净。
影响。
7.使用前要进行还原活化。如需卸出
3.装入反应器前,应用3mm筛 活化后的催化剂,应对催化剂进行钝
影响催化剂寿命的因素
07
催化剂对硫、氯的化合物很敏感,容易受 到其毒害。
铜锌铝氯化物在200℃左右便会升华,可 以穿透整个催化剂床层,是最严重的毒物。
硫主要来源于原料, 氯主要来源于脱盐水和润滑油。 因此为了保护催化剂的使用寿命,应特别 注意硫和氯的毒害作用。
影响催化剂寿命的因素
08
水蒸气在催化剂上的冷凝和蒸发,将损害 催化剂的物理强度,引起片剂破碎和粉化。
KF104 黑色有金属光泽圆柱体
5±0.2 4~6 1.2~1.35
64±2 14±2 7.5±0.5
质量标准
05
活性测定条件:
压力1.2MPa,床层中部温度 215℃,
液空速:1 h-1,
原料组成:CH3OH 50%, H2O 50%。
指标名称 活性(CH3OH 转化率)% 还原前(侧压)破碎平均强度
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。
甲醇重整制氢催化剂说明
特点及用途
01
KF104催化剂适用于甲醇重整制 H2+CO2的反应。它是以CUO为主体, ZnO.Al2O3为间隔体的铜锌铝系列 催化剂。有效铜面积较大,活性 及稳定性都好,且孔融大、孔径 分布适宜。
主要使用条件
02
使用温度:210℃~270℃(床中部温度), 正常操作温度:220℃~260℃(床中部温度)。 操作压力:≤2.5MPa ;液空速:≤1.2h-1
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
KF104
≥90 ≥160 ≥130 ≤10 ≤10
升温还原
06
催化剂还原为强放热反应
CuO+H2=Cu+H2O(g) △H0298=-86.6KJ/mol
KF104催化剂是以氧化态供给的,投入运行 前要进行还原,把氧化铜还原成晶粒细小的 铜微晶。金属铜微晶是反应的活性组分,还 原后催化剂中铜微晶越小,比表面积就越大, 活性就越好,所以还原要小心,防止超温, 以免损坏催化剂。
10
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。
原料中S含量:<0.1×10-6; 原料中Cl-含量:<0.01×10-6
采用标准
03
四川亚联瑞兴化工新型材料有限责任公司 企业标准Q/73771266-X.03-2011.
物理化学性能
04
物理性 质
化学组 分
项目 L
)
CuO(%) ZnO(%) Al2O3(%)
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