甲醇裂解制氢工艺技术改进分析

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甲醇制氢新项目的改进

甲醇制氢新项目的改进牛腾杰(肇庆焕发生物科技有限公司，广东肇庆526400)[摘要]通过技改，甲醇裂解变压吸附制氢新项目的改进，提高了制氢的稳定性和安全性，满足了生产需要。

[关键词]制氢；变压吸附；改进[中图分类号]TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2019)19-0123-01Improvement of New Project for Hydrogen Production by Pressure SwingAdsorption of Methanol PyrolysisNiu Tengjie(Zhaoqing Huanfa Biotechnology Co.,Ltd.,Zhaoqing526400,China)Abstract:The improvement of the new project of hydrogen production by methanol cracking and pressure swing adsorption has improved the stability and safety of hydrogen production and met the needs of production.Keywords:hydrogen production；pressure swing adsorption；improvement1工艺原理按照一定比例配制的甲醇与水混合过热蒸汽在一定的温度、压力条件下经过催化剂作用，会进行催化裂解反应，生成氢气和二氧化碳的混合气体。

反应为：CH3OHCO+2H2-90.7kJ/molCO＋H2OCO2+H2+41.2kJ/mol总反应为：CH3OH＋H2O CO2+3H2-49.5kJ/mol反应后的混合气体经换热、冷凝、分离后，即得到氢含量~74%、CO2含量~24.5%，CO含量~0.5%的转化气，甲醇的单程转化率95%以上，未反应的原料(甲醇、脱盐水)返回原料系统循环使用。

甲醇转化制氢工艺探讨

有许多如热化学热分解光催化等多种。然而通过甲醇的分解转化制氢气是当前比较成熟和规模较大的一种，本文就结合笔者工作经验围绕着甲醇分解
转化制氢气和变压吸附提纯制氢气两种方法浅谈制氢工艺。关键词：甲醇转化制氢工艺问题探讨
气的原料甲醇来讲，其产品质量较好，而成本轻低，使用范围很广，极易取得。因为甲醇原料广，据有关部门统计来看，最近几年，我国的甲醇产量极速上升，速度明显。二千年时还仅为一百九十八万吨，
三、改造甲醇合成锻工艺，将制氢驰放气回收方案
本装置采用变压吸附技术（简称ＰＳＡ）将甲醇驰放气的组份进行分离，最终产品是纯度为９６．５％的氢气以其它如富氮气和富碳气等所体。
１．工艺技术分析
பைடு நூலகம்
从甲醇合成来的压力５．８ＭＰａ（Ｇ），温度 ≤４０ ℃的弛放气由管道自界区外送入界内，首先经过调节阀减压到２．４ＭＰａ（Ｇ），然后进入一台气
液分离器，将其中的游离液态物分离，再从变压吸附提氢装置吸附塔中一台正处于吸附的吸附塔底部进入，从吸附塔顶出来纯度为９６．５％的氢气到后；顺放二、逆放和冲洗出来的解吸气到后工序，顺放三的富氮气到燃气管网。本装置的整个生产过程（吸附与再生）工艺切换过程均通过程控阀门按一定的工艺步序和顺序进行开关来实现的。这样可以将甲醇合成工艺中多余的驰放气回收利用。

甲醇制氢工艺过程及化学反应原理

工艺过程及化学反应原理一、甲醇裂解1.1.工艺过程甲醇催化转化制气工艺过程包括：原料汽化、催化转化反应、转化气冷却冷凝以及洗涤净化等。

1.1.1.原料汽化原料汽化是指，将甲醇和脱盐水按规定比例计量混合后，用泵加压送入系统进行预热、汽化过热至转化温度的过程。

完成此过程需：原料液罐（F102）、甲醇高位槽（F103）、原料液计量泵（J101A、B）、换热器（C102）、汽化过热器（C101）等设备及其配套仪表和阀门。

该工序目的是为催化转化反应提供规定的原料配比、温度、压力等条件。

1.1.2.催化转化反应在规定温度和压力下，原料混合气在转化器（D101）中，同时完成催化裂解和催化转化两个反应。

完成此反应过程仅需一台转化器（D101）及其配套仪表和阀门。

该工序的目的是完成化学反应，得到主要含有氢气和二氧化碳的转化气。

1.1.3.转化气冷却冷凝将转化器下部出来的高温转化气经冷却、冷凝降到常温。

完成该过程的设备有：换热器（C102）、冷凝器（C103）二台设备及其配套仪表和阀门。

该工序目的是降低转化气温度,将未反应的甲醇、水冷凝下来。

1.1.4.转化气洗涤净化经冷却冷凝后的低温转化气，进入净化塔（E101）用脱盐水洗涤回收未反应的甲醇和水的过程。

完成该过程的设备有：脱盐水计量泵（J102）、脱盐水储罐（F102）、净化塔(E101)、气液分离缓冲罐（F101）等设备及其配套仪表和阀门。

该工序目的是将转化气中未反应完的甲醇，洗涤净化后送PSA工段。

回收的水溶液去F102循环使用。

1.2.化学反应原理甲醇与水蒸汽混合物在转化器中加压催化裂解和转化一步完成，生成氢气和二氧化碳，其反应式如下：主反应：CH3OH=CO+2H2 -90.7kJ/molCO+H2O=CO2+H2 +41.2kJ/mol总反应：CH3OH+H2O=CO2+3H2 -49.5kJ/mol副反应：2CH3OH=CH3OCH3+H2O +24.90kJ/molCO+3H2=CH4+H2O +206.3kJ/mol二、PSAPSA提纯氢气装置是由七台吸附器（E201A～G，下简称A、B、C、D、E、F、G塔）、一台产品氢气缓冲罐(F201)、一台真空罐(F202)、两台真空泵（J201A/B）和一系列程控阀组成。

甲醇裂解制氢工艺技术改进分析

甲醇裂解制氢工艺技术改进分析环境保护法规日益严格、高标准清洁燃料的需求趋旺及原油的重質化和高含硫量均使油品加工过程中对氢气的需求增加。

工业制氢的方法有多种，包括烃类水蒸气转化法、重油或煤气化法、甲醇裂解法、水电解法。

随着工业天然气价格上涨和环保要求的提高（煤制氢项目受限制），甲醇裂解制氢得以迅速发展，弥补了氢气缺口。

本文对甲醇裂解制氢工艺技术改进进行分析。

标签：甲醇裂解；制氢工艺；改进1、引言石油化工对氢气的需求是最大的，工业制氢的方法有很多，其中甲醇裂解制氢技术不断发展，其装置规模提升了近20倍。

而在甲醇裂解制氢过程中，甲醇原料成本占制氢总成本的70%以上，如何降低甲醇裂解制氢中的甲醇原料消耗是关键，这就需要对甲醇裂解制氢工艺技术进行有效的改进。

2、工艺原理及特点2.1工艺原理甲醇和水经过预热、汽化后进入甲醇裂解反应器，在催化剂作用下，发生如下反应：CH3OH→CO+2H2-90.8kJ/molCO+H2O→CO2+H2+43.5kJ/mol整个反应过程是吸热的，因而反应器和汽化器所需的热量需由热媒炉提供。

循环使用的热媒（导热油）温度为280～320℃。

吸热的裂解反应和放热的变换反应同时进行，有效地利用了反应热并消除了放热反应可能带来的热点问题。

在甲醇裂解制氢中需要加入催化剂，铜系催化剂是当期使用最广泛也是研究最早的一种催化剂，它有着活性高、反应性能好的优点，但铜系催化剂也有着一定的缺点，其抗毒能力较差，在高温环境下可能会失去活性。

就目前来看，我国内的工业甲醇裂解制氢工艺技术一般采用铜系催化剂。

2.2工艺流程甲醇原料自贮槽来，与水洗塔底部来的水按一定比例混合。

经过甲醇预热器、甲醇汽化器加热汽化。

汽化后的甲醇、水蒸汽进入列管式反应器内，在催化剂的作用下分别进行下列裂解和变换反应。

工艺水经水泵送至水洗塔顶部，对裂解气进行洗涤。

塔顶气相经分液后进入变压吸附（PSA）提纯氢气，塔底液相返回与原料甲醇混合。

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。

制氢技术比较及分析报告

制氢技术比较及分析报告在反应器中得到有效控制，避免对设备和环境造成污染。

该工艺能耗较低，但对反应器材料要求高，装置投资较大。

对于工业制氢方案的选择，我们重点考虑成本、纯度和生产能力等因素。

其中，天然气制氢、甲醇制氢和水电解制氢是比较常用的方案。

天然气制氢虽然成本较低，但能耗高、装置投资大；甲醇制氢则需要大量的甲醇作为原料，成本较高；而水电解制氢则能够达到较高的纯度要求，但装置投资也较大。

因此，我们需要根据实际情况进行综合考虑，选择最适合自己的制氢方案。

在天然气制氢方案中，水蒸汽重整、部分氧化、自热重整、绝热转化和高温裂解等方法各有优缺点。

水蒸汽重整虽然成本较低，但能耗高、装置投资大；部分氧化能够提高生产能力，但制氧成本较高；自热重整虽然能够合理利用反应热量，但装置投资也较大；绝热转化具有流程短、操作单元简单等优点，但装置投资也较大；高温裂解能耗较低，但对反应器材料要求高，装置投资也较大。

因此，我们需要根据实际情况进行选择，综合考虑成本、生产能力和环保等因素。

总之，选择适合自己的制氢方案需要综合考虑多方面因素，包括成本、纯度、生产能力和环保等。

在具体方案选择时，需要根据实际情况进行综合分析和评估，以达到最优的制氢效果。

制氢技术有多种方法，其中包括电解水制氢、聚合电解质薄膜电解制氢、光电解制氢、生物光解制氢和热化学水解。

电解水制氢技术成熟，设备简单，运行可靠，管理方便，不产生污染，可制得氢气纯度高，杂质含量少，适用于各种应用场合。

聚合电解质薄膜电解制氢技术相对成本高，容量小，效率低，使用期短，目前尚不成熟。

光电解制氢是利用太阳能制氢，而生物光解制氢是一种生物制氢工程。

热化学水解技术目前尚不成熟，需要进一步商业化发展。

在制氢方案对比中，天然气水蒸汽重整制氢、甲醇水蒸汽重整制氢和电解水制氢是主要的三种方案。

大型制氢中，天然气水蒸汽重整制氢占主导地位，因为天然气既是原料气也是燃料气，无需运输，氢能耗低，消耗低，氢气成本最低。

甲醇裂解工艺风险分析以及防范措施

甲醇裂解危险与可操作风险安全分析
1、甲醇制氢裂解装置
确定单元：
混合气
进导热出导热油
以甲醇制氢转化炉的进甲醇气管道为分析单元
综合性分析，在甲醇裂解制氢过程中，应采取以下措施进行防范：
1、定期对制氢装置进行检维修，彻查每一个关键点；
2、定期对原料甲醇的品质进行跟踪化验分析，保证原材料的质量；
3、精心操作，严格生产工艺的执行和检查；
4、增加甲醇、氢气职业危害告知牌；
5、在岗位增加紧急救护设施器材；
6、每天对岗位人员进行劳动防护用品佩戴检查记录；
7、每班人员至少2小时对甲醇、氢气设备周围气体浓度进行检测。

甲醇制氢变压吸附提纯工艺方案讨论

109甲醇裂解制氢在国内已经是相当成熟的工艺技术，分为甲醇裂解和变压吸附提纯两个单元。

根据GB/T 3634.2-2011要求，纯氢质量指标氢气纯度也需达到99.99%(CO+CO 2≤20ppm)，并且出于经济性考虑一般要求氢气的回收率要达到95%以上，因此变压吸附提纯工艺在本工艺中就显得极为重要。

本文将探讨变压吸附提纯氢气面临的多种工艺方案选择。

一、催化剂和吸附剂的选择甲醇裂解制氢最核心的技术就是甲醇裂解用的催化剂和变压吸附用的吸附剂了。

催化剂一般采用耐毒性、活性高、使用周期长、转化率高的催化剂，吸附剂一般采用活性氧化铝、活性碳和分子筛。

由于催化剂和吸附剂都是申请了国家专利技术的，我们也是从固定的渠道购买，所以催化剂和吸附剂的选择都是公司层面的考虑，工艺人员就不用考虑了。

催化剂一般需要几年一换，而吸附剂因为可以再生，可以持续用15年左右。

二、产品气提纯大方案选择确定了催化剂和吸附剂，就需要进行提纯产品氢气工艺方案的选择了。

变压吸附提纯氢气大方案有两种选择：一种是第一级变压吸附先保氢气纯度，先回收部分纯度满足要求的氢气，第二级再保氢气收率，把纯度不够的解析气再进行提纯回收。

这种方案难点就是解析气提纯较困难，而且所有解析气都需要加压，能耗较大；另一种方案是第一级变压吸附先保证氢气收率，第一级氢气回收率一般要达到98%，一段解析气直接排放，保证氢气排出率小于2%，第二级再进行氢气提纯，保证氢气纯度达到99.99%产品气要求，二段解析气再进行回收，这种方案需要加压的解析气相当少一些，能耗低。

两种方案的工艺参数差别是比较大的，为了降低装置能耗，对于甲醇裂解制氢项目我们一般选用第二种方案。

当然这并不能说明第一种方案不好，对于原料本身杂质含量较少的原料，第一种方案是比较好的，比如普氢提纯高纯氢或超纯氢项目，我们就是选用第一种方案。

三、吸附剂再生解析方案选择由于变压吸附装置是持续稳定周期运行的，变压吸附过程分为吸附产气过程和再生解析回收过程。

甲醇裂解制氢工艺安全评价研究

０２０２０２２４。甲醇制氢工艺对应的各．５＋．０＋．５＝．０
即总塔数为８２座塔同时进料吸附，，其他６座塔分别处于再生的不同步骤，均压、空再生工艺，３次抽
达到连续生产氢气的目的。产品氢气送出界外，解吸气经稳压后输出界区Ｊ。
利用甲醇制氢有３种途径：甲醇裂解、甲醇部分氧化和甲醇蒸气重整。其中，甲醇裂解制氢由于氢
Ｈ２０＋ＣＯ—— Ｃ２Ｈ２ ÷Ｏ＋
（）２
Ｃ３Ｈ＋Ｈ０ＨＯ２Ｃ２ＨＯ＋３２（）３缓冲罐中的甲醇与来自循环液储罐的循环液混
的转化气经换热器与原料气换热后进入冷却器，用冷却水冷却冷凝。冷却冷凝后的反应产物送水洗塔
进行吸收分离。导热油经循环泵加压后，通过加热炉加热，甲供醇过热器、转化炉加热以及气化塔气化循环使用。
ｌ甲醇裂解制氢工艺
中图分类号：Ｑ１．８Ｔ１６２文献标识码：Ａ文章编号：０４７５（０１０．０９０１０．００２１）４０３．３
引言
工业上大量生产氢气的方法是，用水蒸气通利过灼热焦炭生成的水煤气经分离而得，或是烃类与
收率高（由反应式可以看出其产物的氢气体积分数接近７％）能量利用合理、５、过程控制简单、于工便
业操作而更多地被采用。然而，于其原料甲醇和由产品氢气都是可燃性物质，易燃易爆，以对其工艺所的安全问题进行研究非常必要。本文以中等规模８４０ｍ／０３ｈ甲醇裂解制氢为例，用道化学公司的“ 利火灾爆炸危险指数法 ” 其安全问题进行了研究 … 。对

甲醇裂解制氢含甲醇蒸汽转化和变压吸附制氢两部分

甲醇裂解制氢含甲醇蒸汽转化和变压吸附制氢两部分甲醇、脱盐水混合后经加热汽化、过热后进入转化炉，甲醇、水蒸气在催化剂的作用下，在转化炉中完成甲醇裂解、一氧化碳变换二氧化碳二步化学反应，反应产物经换热、冷却、冷凝和水洗分离，得到含氢73％、含二氧化碳25％的转化气，甲醇单程转化率90％以上，未反应部分循环使用，转化气进入变压吸附，过程为吸附、逐级降压解吸、逐级升压、吸附，循环进行。

吸附塔数越多，氢气回收率越高。

本系统还需要一个导热油加热系统，可根据厂家不同采用不同的加热办法。

本系统为自动控制系统，在操作室内就可操作。

系统所用原料、消耗及动力、消耗情况：（以1000立方米氢气计）甲醇（0.56t）、脱盐水（0.32t）、柴油（加热导热油）（0.125t）、循环水（40t）、仪表空气（100立方米）、电（90kwh）、蒸汽（0.02t）、专用催化剂（0.2kg）、开车用氮气、开车用氢气。

主要设备有：汽化塔、过热器、转化炉、换热器、冷却器、水洗塔、循环液贮罐、甲醇中间罐、脱盐水中间罐、转化气缓冲罐、过滤器、吸附器、氢气缓冲罐、鼓风机、真空泵、进料泵、缓冲气囊、导热油加热炉。

一、氢气的物化性质••1.氢的存在••••氢是自然界分布最广的一种元素。

它在地球上主要以化合态存在于化合物中，如：水、石油、煤、天然气以及各种生物的组成中。

自然界中，水含有11%重量的氢，泥土中约含1.5%，100公里高空主要成分也是氢。

在地球表面大气中很低，约1PPM。

••2.氢气的物化性质••••1）物理参数：••••分子量：2.02；密度：0.08988克/升（0℃，1大气压）；熔点：-259.19℃；沸点：-252.71℃；比热容=14.30焦/度•克；溶解度（毫升/100毫升水）=2.15（0℃），1.95（10℃），1.85（20℃），1.75（25℃），1.70（30℃），1.64（40℃），1.61（50℃），1.60（60℃）；溶于乙醇：6.925毫升/100毫升。

氨裂解制氢及与甲醇裂解制氢技术比较

氨裂解制氢流程及与甲醇裂解制氢比较一、氨裂解制氢流程简述利用液氨为原料，氨经裂解后，每公斤液氨裂解可制得2.64 Nm3混合气体，其中含75%的氢气和25%的氮气。

所得的气体含杂质较少（杂质中含水汽约2 g/ m3，残余氨约1000ppm）, 再通过分子筛吸附纯化器，气体的露点可降至-600C 以下，残余氨可降至3 ppm以下。

原料氨容易得到，价格低廉，原料消耗较少。

氨裂解来制取保护气体具有投资少，体积小，效率高等优点二、氨裂解制氢工作原理氨气化后在一定温度下，经催化剂作用下裂解为75%的氢气和25%的氮气，并吸收21.9千卡热量，其主要反应为：2NH3=3H2+N2 −21.9kcal整个过程因是吸热膨胀反应，温度的提高有利于氨的裂解，同时它又是体积扩大的反应，降低压力有利于氨的分解，升高温度和降低压力可以使氨裂解制氢设备保持最佳状态。

三、氢气纯化原理当氨裂解制氢设备所产生的氢气合格时进入氢气纯化设备作进一步提纯处理，裂解所得氢气的纯度很高，其中挥发性杂质只有微量的残氨和水份，只须除去微量残氨和水份即可获得高纯度气体。

气体的提纯采用变温吸附技术。

变温吸附（TSA）技术是以吸附剂（多孔固体）内部表面对气体分子在不同温度下吸附性能不同为基础的一种气体分离纯化工艺。

常温时吸附杂质气，加温时脱附杂质气，分子筛表面全是微孔，在常温常压下可吸附相当于自重20%（静态吸附时）的水份和杂质，而在350℃左右的温度下，可以再生完全，每24小时切换一次，以得到纯度和杂质含量均合格的产品气体。

吸附塔为两塔并联交替使用，可实现连续供气。

四、氨裂解制氢催化剂及纯化吸附剂1.催化剂：采用高温烧结型镍催化剂，对液氨的分解效果好，具有分解活性高、不易粉化、催化剂且不容易老化。

2.吸附剂：采用美国ＵＯＰ生产的沸石5A分子筛，该分子筛具有很强的吸附性能，较同类产品具有吸附量大，吸附深度深等优点，在常温常压下可吸附相当于自重20%的水气和杂质气，吸附后气体露点可达-60℃以下，用其纯化氨裂解产生的氢氮气，可有效地脱除微量氨和微量水，产生高品质的纯净气体。

甲醇制氢在线还原技术的开发及应用

2019年12月甲醇制氢在线还原技术的开发及应用何文清李洪亮房海霞（新疆蓝山屯河能源有限公司，新疆昌吉831800）摘要：以甲醇和脱盐水为原料，用Cu 系催化剂进行连续性的工业化生产氢气过程中，最重要的就是产品纯度的控制，从而达到最终产品的质量合格，并且要尽可能降低原料的消耗。

文章主要讨论了甲醇裂解制氢在线还原催化剂工艺及控制。

关键词：甲醇制氢；氢气提纯；Cu 催化剂氢气是世界上已知的最轻的气体，密度非常小，标准大气压0℃下，氢气的密度为0.0899g/L 。

常温常压下，氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味的气体。

目前工业制氢的方法有煤和水制氢、裂化石油气制氢、电解水制氢、工业废气制氢等几种方法。

本公司采取了原料易获得、存储方便，工艺条件缓和，燃料消耗低，流程简单，容易操作的甲醇裂解制氢方法。

新疆蓝山屯河能源有限公司引进邯郸派瑞气体设备有限公司专利工艺技术，由邯郸派瑞气体设备有限公司承担设计、技术服务、安装施工，本装置设计的氢气产量为10000Nm3/h ，弹性范围40%～110%。

装置设计方案由3台反应器、3台汽化器、3台过热器、3台换热器、水洗塔等组成的一套裂解、转化制氢设备；由12台吸附塔、缓冲罐等组成的变压吸附设备。

对于这套装置，使用的是Cu 系催化剂，充装的催化剂是氧化态的，而对反应起活性作用的是单质铜，在开车使用前应进行还原活化，将氧化态的催化剂变为具有活性的单质铜。

还原过程用氢气做还原气，用氮气做载体气，还原反应为强放热反应，所以氢氮气配比及还原气空速必须符合要求。

主反应方程式：CuO+H 2=Cu+H 2O文章主要讨论的是关于Cu 系催化剂在线还原工艺及控制，用以增加产量，减少还原采购氢气钢瓶的费用。

1工艺及控制1.1反应方程式CH 3OH=CO+2H 2-90.7kJ/mol CO+H 2O=CO 2+H 2+41.2kJ/mol 总反应：CH 3OH+H 2O=CO 2+3H 2-49.7kJ/mol 1.2在线还原催化剂工艺现有工艺条件只有一台水洗塔，在更换催化剂时必须3套同时停车更换，且还原时只能单套还原，平均每套还原需要7天时间，加之催化剂钝化每套需7天，催化剂的拆卸、充装需15天，故需57天才能完成3套催化剂的更换及还原，这样将大大影响下游装置的正常生产，造成公司减产。

甲醇裂解制氢技术应用

收稿日期：２０１３— ０２— １９
副反应：２ＣＨ３ＯＨ＝ＣＨａＯＣＨ３＋ｉ－ｉ２ｏ＋２４．９ｋＪ／ｏｔｏｌ
ＣＯ＋３Ｈ２＝ＣＨ４＋Ｈ２０＋２０６．３ｋＪ／ｍｏｌ
作者简介：王锡波（１９８２一），男，山东烟台人，助理工程师，主要从事甲醇、煤制氢以及高纯硅烷气的生产技术工作。
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
将甲醇和脱盐水按照规定比例混合，通过泵加
压送入系统进行预热、汽化过热，达到规定的温度和
压力后，原料混合气在催化剂的作用下同时完成催化裂解和催化转化两个反应，最终得到主要含有氢
摘要：气相法二氧化硅生产需要氢气作为原料，引进甲醇裂解制氢技术并应用于实际生产中，采取多种节能降耗措施，提高了经济
效益。
关键词：气相法二氧化硅；制氢；裂解；转化；变压吸附
中图分类号：ＴＱ１１６．２８文献标识码：Ｂ文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１３）０３ — ００４３ — ０３
氢气作为重要的工业原料和还原剂，在国民经济各领域被广泛地使用，应用于化工行业各领域的
主要生产工艺有：天然气转化、煤制氢、水电解、甲醇
高温水解，在综合考虑所有制氢工艺的基础上，结合生产实际以及环保要求，消化吸收国内最新的甲醇裂解制氢技术，建设了一套４００Ｎｍ。／ｈ甲醇裂解制

甲醇裂解-变压吸附制氢工艺原理及技术特性

一９５４＿
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解液循环时夹带等原因，使氢气的纯度在９．％９５９．％之内，论成本和质量都大大低于甲醇９８无
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（）３
甲醇水蒸气转化反应为吸热反应。为节约能
裂解一变压吸附制氢工艺。甲醇转化制氢技术是以甲醇、盐水为主要脱原料，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，转化气再经变压吸附该技术提纯得到纯度为９．９的产品氢气的工艺９９％
２１０２年第３２卷第２期
尹林虎等．甲醇裂解一变压吸附制氢工艺原理及技术特性
３１
应转化带出，用甲醇和水的混和液进行水洗回利收其中的甲醇，降低原料甲醇的消耗，可以提高又氢气的回收率。回收的甲醇可在系统循环利用。
少，自动化程度高，品纯度高，产生产成本低，目较为先进的制氢方法；是前同时指出甲醇制氢氢气的成本受甲
醇价格的制约较大；在氢气纯度要求较高，但用量不太大的情况下，甲醇制氢操作灵活，易于控制；在缺乏廉价烃来源的地区或甲醇价廉宜得的场合，采用甲醇制氢方便合理；系相关产业的配置，气源廉价可得，联在生产规

甲醇重整制氢技术应用情况

甲醇重整制氢技术应用情况以甲醇重整制氢技术应用情况为题，本文将介绍甲醇重整制氢技术的概念、原理、应用领域以及发展前景。

一、概念甲醇重整制氢技术是指利用甲醇作为原料，通过催化剂的作用，在适当的温度和压力条件下，将甲醇分解为氢气和二氧化碳的过程。

该技术可以高效地产生纯净的氢气，是一种重要的氢气制备方法。

二、原理甲醇重整制氢技术基于甲醇的化学反应特性。

在催化剂的作用下，甲醇发生重整反应，生成氢气和二氧化碳。

重整反应的化学方程式为CH3OH → CO2 + 3H2。

三、应用领域甲醇重整制氢技术在多个领域得到了广泛应用。

1. 能源领域：甲醇重整制氢技术可以用于燃料电池系统的氢气供应。

燃料电池是一种清洁高效的能源转换装置，而甲醇重整制氢技术可以提供所需的氢气燃料。

2. 化工领域：甲醇重整制氢技术可以用于合成氨、甲醛、甲苯等化工产品的生产过程中。

这些化工产品在农业、医药、日用化工等领域有广泛的应用。

3. 交通运输领域：甲醇重整制氢技术可以用于甲醇燃料电池汽车的氢气供应。

甲醇燃料电池汽车具有零排放、续航里程长等优点，而甲醇重整制氢技术可以满足其氢气需求。

4. 环境保护领域：甲醇重整制氢技术可以将甲醇作为可再生能源的储存和传输媒介。

利用甲醇重整制氢技术可以将可再生能源转化为氢气，实现能源的高效利用。

四、发展前景甲醇重整制氢技术具有较高的研究和应用价值，具备广阔的发展前景。

1. 提高能源利用效率：甲醇重整制氢技术可以将甲醇等可再生能源高效转化为氢气，提高能源的利用效率。

2. 减少环境污染：甲醇重整制氢技术可以实现低碳、无污染的氢气制备过程，有助于减少环境污染和温室气体排放。

3. 推动可再生能源发展：甲醇重整制氢技术可以将可再生能源与氢能源相结合，推动可再生能源的开发和利用。

4. 加快氢能产业发展：甲醇重整制氢技术是氢能产业发展的重要组成部分，可以促进氢能产业的成熟和普及。

甲醇重整制氢技术在能源、化工、交通运输和环境保护等领域具有广泛的应用前景。

甲醇裂解制氢气的相关技术

甲醇裂解制氢气的相关技术摘要：在节能减排的大背景之下，氢能作为高效洁净的环保能源成为本世纪最理想的替代能源。

而液体燃料甲醇作为储氢载体，能量密度高、安全可靠、存储运输成本低、制氢转化条件相对温和、不含硫、低毒、制氢过程相对容易实现等特点成为这些富氢燃料中的首选。

关键词：甲醇；裂解制氢；技术前言在节能减排的背景下，新能源汽车发展速度加快，而氢燃料电池车由于其节能环保高效成为最近研究的热点，并且国家出台各项法规和政策支持其发展。

目前车载氢燃料电池中的氢气以高压气态形式储存，能量密度低，成本高，且存在一定的安全隐患。

而甲醇作为储氢载体，能量密度高、安全可靠、存储运输成本低、制氢转化条件相对温和、反应温度一般在250～300℃、不含硫、低毒、制氢工艺相对容易实现等特点成为这些富氢燃料的首选。

甲醇可以从化石能源制取，也可从新能源中制取，如生物质能，目前我国主要以煤为主要原料。

随着CO2合成甲醇技术的突破，甲醇制氢可进一步发展为甲醇储氢，实现二氧化碳零排放，具有广阔的应用前景。

甲醇燃料电池车是以甲醇为原料，甲醇水溶液经过重整器后产生氢气，氢气和氧气经过电化学反应产生电能的一种发电设备，产生的电力除了应用于交通领域外，还可以作为移动电源、备用电源、分布式发电、便携式电源、军民融合发电等。

1甲醇裂解制氢甲醇裂解制氢工艺简单，是甲醇和水在催化剂的催化下裂解转化成氢气和二氧化碳，同时会产生少量一氧化碳和甲烷气体，经变压吸附提纯可以制得不同纯度的氢气。

甲醇裂解制氢相较于煤制氢和天然气制氢技术具有技术投资成本低，耗能少。

但是，甲醇原料的成本较高，造成制氢单位成本较高。

因此解决甲醇的来源问题，降低原料成本，提高甲醇的催化裂解效率是甲醇制氢取得长足发展的关键。

1.1工艺原理甲醇和水受热气化之后会进入到甲醇裂解反应器中，在铜系催化剂的作用下发生反应，制得氢气，具体的反应如下：ＣＨ３ＯＨ＝ＣＯ＋2Ｈ2ＣＯ＋Ｈ2Ｏ＝ＣＯ2＋Ｈ21.2制氢工艺甲醇裂解制氢工艺路线是加压汽化后的甲醇气与水蒸气混合后，在铜系催化剂的作用下，于250～300℃发生甲醇裂解转化反应，生成转化气，重整气经多级热回收冷却后送入变压吸附，以提高氢气纯度。

甲醇制氢调研报告

甲醇制氢调研报告甲醇是一种常见的有机化合物，也是一种重要的化工原料。

近年来，随着能源环保意识的增强以及对可再生能源的需求日益增长，以甲醇制氢技术备受关注。

本文将对以甲醇制氢的相关技术进行调研和分析，并就其应用前景进行探讨。

以甲醇制氢是一种通过催化剂将甲醇转化为氢气的技术。

其基本原理是将甲醇与水蒸气在一定温度和压力下经过一系列化学反应得到氢气和二氧化碳。

这种技术相对于传统的水电解制氢技术来说，具有易于储存和运输、能量密度高、反应速度快等优点。

因此，以甲醇制氢技术在可再生能源领域具有广阔的应用前景。

以甲醇制氢技术不仅可以利用化石能源如煤炭和天然气中的甲醇，还可以利用生物质资源如秸秆和木材中的甲醇。

这种技术不仅能够有效利用资源，减少对化石能源的依赖，还能够降低温室气体的排放，对于缓解能源和环境问题具有重要意义。

以甲醇制氢技术还可以与其他能源转换技术相结合，实现能源的多元化利用。

例如，将以甲醇制氢技术与燃料电池技术结合，可以实现甲醇直接转化为电能，进一步提高能源利用效率。

此外，以甲醇制氢技术还可以与太阳能、风能等可再生能源相结合，形成一个完整的能源转换链，进一步推动可再生能源的发展和利用。

然而，以甲醇制氢技术也存在一些挑战和问题。

首先，甲醇的制备和储存过程中存在一定的安全风险，需要严格控制操作条件和加强安全管理。

其次，甲醇转化为氢气的催化剂稳定性和活性的提高还需要进一步研究和改进。

此外，以甲醇制氢技术的经济性和商业化问题也需要深入研究，以实现技术的产业化应用。

以甲醇制氢技术具有广阔的应用前景和重要的意义。

通过对甲醇的转化，可以实现高效利用能源资源，减少温室气体排放，推动可再生能源的发展。

然而，该技术仍然面临一些挑战和问题需要解决。

随着科技的不断进步和研究的深入，相信以甲醇制氢技术将为能源转换和可持续发展做出更大的贡献。

甲醇制氢研究进展

第40卷第12期辽宁化工 Vol.40，No.12 2011年12月 Liaoning Chemical Industry December，2011甲醇制氢研究进展杜彬（扬州工业职业技术学院化工系，江苏扬州 225127）摘要：介绍了制取氢气的常用原料。

综述了用甲醇做原料制氢的研究进展，讨论了不同方式（裂化法、水蒸汽重整法、部分氧化法、自热重整法、等离子体法、电解法、超声波法）制氢技术的特点。

目前甲醇气相重整技术较成熟，今后研究的重点是研制高效催化剂的制备、能量利用及氢气提纯方法。

关键词：制氢；甲醇；重整中图分类号：TQ 214 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2011）12-1252-03氢气市场应用领域广阔，广泛应用于化工、冶金、电力、电子等行业，用作保护气体、还原气体、原料气体和燃料电池燃料。

其次，氢的热值高，反应速度快，获得途径多，储存形式多样。

并且氢的燃烧，水是它的唯一产物，已普遍被人们认为是一种最理想的新世纪无污染的绿色能源。

由于其经济性、机动性、环境友好性，因此扩大氢生产资源、开发新的制氢工艺以及改进现有制氢工艺，受到人们的普遍关注。

制氢的原料包括：煤炭、水、烃类、氨气、硫化氢、有机废水、生物质和醇类。

煤炭制氢成本低且可大规模制氢，但制氢工艺流程较长，操作环境差。

以水为原料制氢方法包括：太阳能高温电解水工艺、核热高温电解水工艺、碘硫循环制氢工艺、光催化分解水技术。

分解硫化氢、氨气制氢方法只要包括：高温热解法、光催化法和等离子化学离解法。

生物质制氢主要包括生物法和热解-气化法。

有机废水制氢主要包括：光催化降解法、生物发酵法和生物电化学法。

目前工业上规模较大的制氢原料主要采用烃类（主要是甲烷）和醇类（主要是低碳醇）。

烃类制氢原料便宜，但流程长，投资高。

醇类制氢所用原料为液体、产物及副产物为气体，物料均以管道输送，便于装置的自动控制；反应后生成氢气与二氧化碳，无任何有毒有害于环境的废弃物产生，为清洁环保的绿色工艺，具有原料易得、清洁、适应范围广的特点。

甲醇裂解制氢催化剂

甲醇裂解制氢催化剂：科学实验与工业生产甲醇裂解制氢催化剂是一种重要的化学反应体系，既有科学实验价值，又有广泛的工业应用。

在本文中，我们将介绍甲醇裂解制氢催化剂的原理、制备方法、反应条件和应用领域，希望对您有所启发和帮助。

甲醇裂解制氢催化剂是基于甲醇分子的裂解反应，通过催化剂催化使甲醇分子裂解成为氢气和二氧化碳。

这种催化反应具有高效、可控、环保等特点，是一种重要的氢能源制备技术。

催化剂是甲醇裂解制氢技术的关键之一，催化剂的合理选择对反应率、产物选择性和催化剂寿命等方面有着重要的影响。

甲醇裂解制氢催化剂的制备方法通常包括物理和化学两种方法。

物理方法主要包括负载法、共沉淀法、物理吸附法等，化学方法主要包括沉淀法、共析法、浸渍法等。

催化剂的合理选择需要考虑到催化剂的活性、稳定性和使用成本等方面。

甲醇裂解制氢催化剂的反应条件包括温度、压力、甲醇和水的配比等。

甲醇与水的摩尔比例对反应的产物选择性有着重要的影响。

不同的反应条件可以对反应速率、产物选择性和催化剂寿命等方面产生影响，需要根据具体的应用需求进行选择。

甲醇裂解制氢催化剂在工业生产中应用广泛，包括氢能源、化学工业、食品工业等领域。

纳米催化剂的应用可以提高甲醇裂解制氢技
术的反应速率和产品选择性。

此外，配合其他催化技术，如催化重整、光催化等，可以提高甲醇裂解制氢技术的效率和使用范围。

甲醇裂解制氢催化剂是一种具有重要科学实验价值和工业应用价
值的技术。

在持续推进绿色低碳发展的今天，它必将成为氢能源发展
和遏制全球变暖的重要工具之一。

甲醇裂解制氢技术

2014-10-29IG IGIG_CHINA全球最大气体交流平台，提供最新最综合的新闻和商务资讯，欢迎大家进来交流！新朋友：点击上方蓝字：[中国气体] +关注老朋友：点击右上角“…”按钮将本文分享到朋友圈8＜----------------------------------------为减少化工生产中的能耗和降低成本,以替代被称为“电老虎”的“电解水制氢”的工艺，利用先进的甲醇蒸气重整──变压吸附技术制取纯氢和富含CO2的混合气体, 经过进一步的后处理, 可同时得到氢气和二氧化碳气。

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。

2 制取途径工业上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。

3 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。

我公司蓝博净化科技的甲醇蒸汽重整制氢工艺，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。