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摘要：近几年，化工工艺技术流程受到了社会各界的广泛关注，其中，甲醇裂解制备氢气的工艺体系具有一定的市场推广机制，需要相关人员结合工艺技术对其进行改进分析和综合处理，从而实现经济效益和社会效益的双赢。

本文简要分析了甲醇裂解制氢工艺技术的原理、流程，并结合技术要点集中阐释了具体改进方案，仅供参考。

关键词：甲醇裂解；制氢；工艺技术；改进在甲醇裂解制氢工艺技术应用的过程中，要结合实际需求进行统筹分析和监督，优化管理流程的基础上，保证规模化管理体系的实际价值，利用相应的处理技术和机制就能弥补氢气的输出量不足问题。

一、甲醇裂解制氢工艺技术原理在甲醇裂解制氢工艺技术应用的过程中，要先对甲醇和水进行加热处理，当甲醇和水在受热环境下就会出现气化现象，将其直接导入甲醇裂解反应器中，就能得到氢气，具体化学反应方程式是：结合具体反应过程不难发现，第一个反应是吸热状态，第二个反应是放热状态，但是，放出的热量明显要小于吸收的热量，这就证明甲醇裂解制氢过程本身属于吸热过程。

在实际操作过程中，需要对甲醇+水的汽化器、甲醇裂解反应器两者进行加热处理，加热装置就是最基本的煤炉[1]。

并且，在加热过程中，要利用导热油等热媒进行循环处理，温度则要控制在280摄氏度到330摄氏度之间。

除此之外，在甲醇裂解制氢反应中可适当添加催化剂，一般会利用铜系催化剂，其不仅具有活性较高的特性，且能有效完善化学反应性能管理。

但是需要注意的是，铜系催化剂本身抗毒能力较差，若是长期处于高温环境中则会出现活性降低的隐患。

二、甲醇裂解制氢工艺技术流程在甲醇裂解制氢工艺技术运行过程中，主要是利用贮槽进行甲醇原料的提供，利用水洗塔提供水，在两者进行混合后放置在预热器中进行集中预热处理。

另外，要在汽化器中实现气化分析和控制，此时，气态甲醇和水蒸气会同时进入到反应器中，催化剂作用能为裂解反应和变换反应提供保障。

相较于天然气制备氢气或者是水煤气制备氢气，甲醇裂解制氢工艺技术在实际应用过程中的成本控制效果更好，且能减少能源的消耗。

催化剂制备方法对甲醇裂解制氢的影响

催化剂制备方法对甲醇裂解制氢的影响摘要：分别采用浸渍法，离子交换法，共沉淀法和蒸氨法制备相同铜硅比的Cu/SiO2催化剂，在固定床上评价不同方法制备的催化剂对甲醇裂解制氢的影响。

发现在260℃，2MPa，LHSV为0.9h-1的最佳工艺条件下，蒸氨法制备的SAM催化剂甲醇转化率最高为93.3%，裂解气中氢气物质的量分数为74.81%。

通过BET，XRD，H2-TPR，NH3-TPD手段进行表征，发现SAM催化剂上的Cu负载量最高、分散度最好，表面的总酸位点最少，Cu与载体之间的作用力合适，有利于甲醇的裂解。

进入到21世纪以来，能源与环境是当前面临的最大挑战。

随着化石能源的过度使用，节约能源和环保已成为当今世界的两大主题。

因此寻求新的绿色能源已经成为刻不容缓的任务。

甲醇是一种来源广泛的化工原料，它可以从煤炭，石油，生物中获得。

由于甲醇的单位热值低，因此直接作为燃料效果并不理想，然而大量学者将目光转向了甲醇的高碳氢比上。

目前储氢材料的研究也比较热门[1]，甲醇含氢量高，常温下为液态易于存储和运输，同时裂解气中不含硫氮等氧化物，因此甲醇是一种优良的在线氢源和储氢介质，可以为燃料电池和各种加氢反应等提供在线的氢源。

甲醇的裂解式为：CH3OH→CO+2H2ΔH°=+91kJ/mol甲醇的裂解气主要有CO和H2，气相副产物只有CO2和CH4，同时液相中可能存在甲酸甲酯等副产物。

不同催化剂的制备方法对产物的选择性也是不同的。

目前为止，用于甲醇裂解的非贵族催化剂主要集中于Cu 和Ni催化剂[2]。

迄今鲜见有人对铜基催化剂的不同制备方法对甲醇裂解制氢的影响进行研究，因此本文主要研究催化剂的不同制备方法对甲醇裂解和产物的选择性的影响。

1实验部分1.1催化剂制备浸渍法：将定量的硝酸铜盐溶于去适量的去离子水中，在超声仪中震荡0.5h直至铜盐完全溶解。

按照n(Cu)/n(Si)=0.375称取一定量的二氧化硅小球置于铜盐溶液中，超声1h，再在室温下静止12h，然后用去离子水干燥，80℃下烘干5h，500℃条件下焙烧4h，得到催化剂记为IM。

甲醇裂解制纯氢及CO技术

甲醇裂解制纯氢及CO技术3甲醇转化制取400Nm/h 纯氢及CO合成气装臵时间：项目名称：甲醇转化制取400Nm3/h 纯氢及CO合成气装臵业主：建设地点：一产品规格及规模纯度（V/V） ?99.9% 氢压力 MPa(G) 1.0气温度 ? ?40.0产量 Nm3/h 210纯度（V/V） ?50% 不含氧、HO 2CO压力 MPa(G) ?0.02 合成温度 ? ?40.0 气产量 Nm3/h 190 二装臵能力 1 公称能力 Nm3/h 400 2 年生产时数小时 ?8200 3 装臵运行方式连续运行 4 操作弹性 40--110% 三装臵消耗 1 甲醇 kg/h ～243.43 符合GB338-92，工业一级氯离子?0.1mg/l，电导2 脱盐水 Kg/h ～2.46 率?10μS/cm 3 循环水 m3/h ～50.0 循环量包括机泵、真空泵用电及4 电 KWh/h ～40.0 车间照明 5 仪表空气 Nm3/h ～30.0 四三废排放量1 废水 t/h 无本装臵基本无废水排放本装臵解析气即为产品2 废气 Nm3/h 无 CO合成气催化剂 490.8 年平均更新的催化剂、吸3 废渣 kg/年吸附剂 744.2 附剂（可回收） 4 废液 t/年未反应甲醇及副产物回烧处理2五装臵占地面积 m ～200 根据现场情况具体确定六装臵定员人 8 按四班三运转考虑组分合计名称单位一氧化二氧化甲醇脱盐水氢气甲烷二甲醚碳碳mol% 99.00% 1.00% 100.00% 1 原料Kg/h 243.43 2.46 245.88V% 4.75% 0.43% 61.64% 27.50% 2.37% 0.57% 2.75% 100.00% 裂解2 Nm3/h 20.45 1.84 265.31 118.37 10.20 2.45 11.84 430.45 气Kg/h 29.21 1.48 23.69 147.96 20.04 1.75 21.76 245.88V% 60.45% 2.34% 37.21% 净化3 分离 Kg/h 28.18 1.09 17.35 46.62V% 99.99% 0.01% 100.00% 产品4 Nm3/h 209.98 0.02 210.00 氢气Kg/h 18.75 0.01 18.76V% 0.38% 0.25% 29.13% 62.32% 5.37% 1.29% 1.26% 100.00% 解析5 Nm3/h 0.72 0.48 55.33 118.37 10.20 2.45 2.40 189.95 气Kg/h 1.03 0.39 4.94 147.96 20.04 1.75 4.41 180.521.1.1 工艺指标, 压力 ?1.0MPa(表压G), 温度 ?40?3, 流量210Nm/h, 纯度 ?99.9%（V/V） 1.1.2 生产规模3, 210Nm/h氢气，弹性范围40～110%。

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。

随车制氢甲醇裂解催化剂的研究进展

随着汽车数量的增加，汽车尾气的污染程度不断加剧［１］。随车制氢技术是利用余热加热的催化剂，把储氢介质（如甲醇）转化成富氢气体，再与燃油一起或直接输送至发动机做功，示意图见图１；制得的富氢气体不需分离，直接进入内燃机燃烧，不仅提高热效率［２］，而且降低汽车尾气中ＮＯχ、ＨＣ和ＣＯ等污染物的含量，有文献报道ＨＣ和ＣＯ减少９０％，ＮＯχ减少４０％以上［３］。１９７９年，日本尼桑汽车公司首次在实验室研究了随车制氢技术对发动机功耗的影响，采用催化甲醇裂解制备氢气，反应器装有３．８ｄｍ３的催化剂，在３１０℃、２１００ｍｈ－１ＧＨＳＶ条件下，甲醇转化率为８０％，测试结果发现，相比汽油燃料，随车甲醇裂解能源利用效率提高４２％，其他汽车公司如Ｖｏｌｖｏ、Ｆｏｒｄ及Ｈｏｎｄａ等也对随车制氢展开了实验研究工作［４］。随车制氢的核心技术是甲醇裂解催化剂，开发性能稳定的催化剂一直是随车制氢技术的重要研究方向。
Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｏｎｂｏａｒｄｈｙｄｒｏｇｅｎｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｃａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒｍｅｔｈａｎｏｌｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ
ＱＩＵＳｈｉｍｉｎｇ１，ＳＩＺｈｅｎｌｉａｎｇ２
（１．ＧｕａｎｇｘｉＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｃｈｏｎｇｚｕｏ５３２２００，Ｃｈｉｎａ；２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏａｌＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＤａｌｕ，Ｏｒｄｏｓ０１０３２１，Ｃｈｉｎａ）

10万吨年甲醇裂解-变压吸附制氢

10万吨年甲醇裂解－变压吸附制氢课程设计设计题目: 10万吨/年甲醇裂解,变压吸附制氢一、设计要求:1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。

(字数不小于8000字)2、设计说明书内容:封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。

3、图纸要求:工艺流程图1张(图幅2号);设备平面或立面布置图1张(图幅3号))。

二、进度安排:教学内容学时地点备注查资料、说明书提纲、流程论证、工艺流程图第一周设计室设备布置图、说明书整理、答辩。

第二周设计室三、指定参考文献与资料《过程装备成套技术设计指南》(兼用本课程设计指导书)、《过程装备成套技术》、《化工单元过程及设备课程设计》摘要目前国内加氢所需的氢气大多数采用传统的电解水制氢工艺,该工艺设备投资相对较小,工艺流程短,操作容易,没有环境污染问题,是许多中小型厂建厂初期乐于选用的制氢方案。

但是,电解水制氢的致命不足是耗电大所带来的操作费用太高,尤其是随着电力价格的不断上涨,使得制氢工艺生产成本越来越高。

为降低生产成本,使企业在激烈的市场竞争中发挥优势,寻找一种新的制氢工艺已经还有煤造气和甲醇裂解制取氢气。

煤是各厂势在必行之路。

除电解水制氢以外,造气提取纯氢技术,虽然投资比甲醇裂解制氢技术省,但占地面积大,更重要的是煤气制氢技术环境污染大,三废难以解决,随着世人对环境保护日趋重视,煤造气制氢技术逐渐被淘汰。

甲醇裂解-变压吸附制氢技术,是近几年被逐渐推广的新技术,其工艺简单,技术成熟,投资省,建设期短,无环境污染,且具有所需原料甲醇价格日渐下降,制氢成本低等优势被广大制氢厂家所看好,成为制氢工艺技改的首选方案。

关键字:甲醇裂解，变压吸附制氢目录1 前言 (I)第1章甲醇裂解-变压吸附制氢技术工艺流程论证.................. 5 1概述 (6)1.2 甲醇裂解制氢化学反应原理及工艺过程 (6)11.2. 1 甲醇、水蒸气混合物在转化器的裂解和转化反应.................61.2. 2 甲醇裂解制氢工艺流程简图 (6)1.2. 3 工艺过程简述 (6)1.3 甲醇裂解制氢在生产中应用情况 (7)1.3. 1 甲醇裂解制氢气产品质量 (7)1.3. 2 经济指标 (7)1.4 甲醇裂解制氢安全性能与环保性能 (8)1.4. 1 安全性 (8)1.4. 2 甲醇裂解制氢的环保性 (8)1.5 总结................................................ 8 第二章物料衡算与能量衡算. (8)2.1 物料衡算概念 (8)2.2 甲醇制氢物料衡算 (9)2.3 热量衡算.............................................. 10 第三章典型机器设备选型与论证. (13)3.1 设备选型的基本要求 (13)3.1.1 技术经济指标 (14)3.1.2 设备结构要求......................................... . 143.2 定型设备的选择 (14)3.2.1 泵的选择 (14)3.2.2 换热器的选择 (15)3.2.3 汽化器的选型....................................... 16 第四章总结 (17)第五章参考文献 (17)前言(1) 甲醇裂解-变压吸附制氢技术工艺原理1甲醇裂解原理 ?甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下,通过催化剂作用,同时发生催化裂解反应以及一氧化碳变换反应,最终生成氢、二氧化碳及少量的一氧化碳,同时由2于副反应的作用将生成少量的甲烷、二甲醚等副产物。

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。

一种甲醇裂解制氢尾气回收利用方法

一种甲醇裂解制氢尾气回收利用方法（原创实用版3篇）目录（篇1）1.甲醇裂解制氢尾气回收利用方法的背景和意义2.甲醇裂解制氢尾气的成分和特点3.甲醇裂解制氢尾气回收利用的方法4.回收利用方法的优点和应用前景正文（篇1）随着能源危机和环境污染问题的加剧，人们越来越关注新能源的开发和利用。

氢气作为一种清洁、高效的能源，在近年来得到了广泛的关注。

甲醇裂解制氢作为一种有效的氢气制备方法，已经在工业生产中得到了广泛应用。

然而，甲醇裂解制氢过程中产生的尾气中含有大量的有害物质，对环境和人体健康造成了极大的危害。

因此，研究甲醇裂解制氢尾气的回收利用方法具有重要的现实意义。

甲醇裂解制氢尾气主要成分包括一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物和甲醇等。

这些成分中，一氧化碳和氮氧化物具有较高的毒性，对环境和人体健康造成了严重威胁。

因此，研究甲醇裂解制氢尾气的回收利用方法，不仅可以减少环境污染，还可以提高资源利用率，具有较好的经济效益。

目前，甲醇裂解制氢尾气回收利用方法主要包括热解法、催化法和吸附法等。

热解法是将尾气在高温条件下进行分解，从而实现有害物质的去除。

催化法是利用催化剂对尾气中的有害物质进行氧化或还原，将其转化为无害物质。

吸附法是利用吸附剂对尾气中的有害物质进行吸附，从而达到净化的目的。

甲醇裂解制氢尾气回收利用方法具有以下优点：首先，采用回收利用方法可以减少有害物质的排放，降低环境污染；其次，回收利用方法可以提高资源利用率，降低生产成本；最后，回收利用方法有助于推动氢气产业的可持续发展，为我国新能源产业的发展提供了有力支持。

总之，研究甲醇裂解制氢尾气的回收利用方法具有重要的现实意义。

目录（篇2）1.甲醇裂解制氢的背景和意义2.尾气回收利用方法的提出3.尾气回收利用方法的具体步骤4.尾气回收利用方法的优势和应用前景正文（篇2）【1.甲醇裂解制氢的背景和意义】随着能源危机和环境污染问题日益严重，寻找清洁、高效的新能源已经成为全球范围内的共识。

甲醇裂解制氢装置常见故障及原因分析

甲醇制氢装置常见故障及原因分析甲醇裂解部分故障1：甲醇裂解部分起压慢或起不了压。

主要原因：1 导热油温度低。

2 导热油循环量少。

3 催化剂严重架桥或反应器中有空管。

4 换热器严重泄漏。

5 催化剂失活。

6 进料量太少。

7 汽化器出口安全阀泄漏。

8 转化器进口旁路阀泄漏。

9 转化气放空阀泄漏。

10 与转化气放空阀并联的安全阀泄漏。

11 转化器或汽化器严重堵塞，使换热面积严重减少。

12转化器或汽化器严重结垢，使传热效率严重降低。

13 原料液浓度低。

14 气体从循环罐泄漏。

15 冷却器严重泄漏。

故障2：汽化器液位高。

主要原因：1 汽化器液位计上下阀门未打开。

2 汽化器液位计下阀门堵塞。

3 系统压力高。

4 汽化器换热面积小。

5 汽化器严重结垢传热效率严重降低。

6 导热油温低或循环量小。

7 导热油循环量小。

8 进料量大。

故障3：安全阀频繁动作。

主要原因：1 安全阀整定压力偏低。

2 进料量时大时少。

3 导热油温度波动太大。

4 系统操作压力设定偏高。

故障4：安全阀泄漏。

主要原因：1 安全阀动作后回座不到位。

2 安全阀阀芯被杂质卡住。

故障5：循环液罐液位失制。

主要原因：1 调节阀前后及旁路阀开头状态不正确。

2 调节阀控制状态不正确。

3 调节阀零位不正确。

4 仪表信号问题(输入输出不正确或没有信号)。

5 调节阀无仪表空气。

6 调节阀阀芯被杂质卡住。

7 净化塔液位计上下阀门未打开。

8 净化塔液位计下阀门堵塞。

9 管道或阀门被冻结。

10 电脑程序问题。

故障6：转化气中CO偏高，如大于1%或更高。

主要原因：1 原料液浓度高(>64%)。

2 导热油温度过高。

3 分析问题。

故障7：转化气中水份过高。

主要原因：1 循环冷却进水温度过高。

2 循环冷却水量过小或没有循环冷却水。

3 冷却器结垢，换热效率低。

4 设备换热面积低。

5 气液分离罐液位控制出问题使气液分离罐中液体过多。

故障8：循环液罐中杂质增加，水质变差。

主要原因：1 原料水质量有问题。

甲醇裂解制氢气的相关技术研究--李守保

前言：当前以我国的工业水平而言，氢气是一种二次能源，通过石油、天然气等化石能源制成。我国的氢气主要用于化肥的生产，关系到粮食安全和民生问题。同时氢气也是最清洁的能源，世界氢气的消费量不断上涨，自 2010 年至今，氢气的消费量已经增长了 40%，所以，对于制氢工艺的研究对于我国的国民经济至关重要。市场需要和我国发展，使甲醇裂解制氢工艺成为了广大学者研究的对象。一、甲醇裂解制氢工艺的总体流程
由于机械设备的不同，甲醇裂解制氢的过程也不仅相同，大体上，甲醇裂解制氢的工艺流程如下：
工业原料首先进入原料缓冲罐、在罐内甲醇和除盐水以及回流凝液一起进行混合，使混合液体达到进行反应所需的比例，水醇摩尔比一般控制在 1:1 左右。通过计量泵，把原料缓冲罐中的溶液增压到 17.2barg 左右，输送到原料预热器。加热到 113°C 后，输入原料汽化器，汽化器中原料进一步被加热到 220°C，变成气相。加热后的气体压力值为 15.6barg，温度进一步到达 220°C。然后所绍了整个甲醇裂解制氢工艺的流程，并介绍了甲醇裂解制氢的主要优势，分析了在生产过程中主要的技术。此外还要注意在生产过程中对换热器进行控制，防止出现温度过高的情况，还要注意物流点物料的控制。参考文献： [1]杨占林.Ni-Cu-CeO_2/MgSiO 催化剂的制备及其 CH_4 直接氧化制 H_2 和 CO_2 的反应性能[D].天津大学,2004. [2]贺苗.固体碳在流化床反应器内甲烷裂解制氢过程中活性的研究[D].天津大学,2007. [3]叶同奇.生物油水汽重整制氢及由生物质合成气合成低碳醇的研究[D].中国科学技术大学,2011. [4]林少斌.用纳米 SiO_2 担载的 Ni-Cu-Zn 催化剂对电催化水蒸气重整生物油制氢的研究[D].中国科学技术大学,2010. 作者简介：李守保，（生于 1986 年 1 月），男，汉族，籍贯江苏省东海县，2009 年毕业于盐城师范学院应用化工技术，单位，蓬莱圣马气体有限公司，助理工程师，研究方向，甲醇裂解制氢，邮编：265600

【精品】甲醇裂解制氢技术综述

甲醇裂解制氢技术综述甲醇裂解制氢技术综述【关键词】甲醇裂解制氢【摘要】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。

甲醇蒸汽转化制氢和二氧化碳技术１前言氢气在工业上有着广泛的用途。

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。

甲醇裂解制氢纯度控制与影响因素

层上发生分解、转化制取氢气的一种方法。

全套甲醇分解制氢装置包括甲醇分解、转化和变压吸附两大部分。

甲醇制氢设备流程示意图如图1所示。

图1 甲醇制氢设备流程示意图1.1.1 甲醇分解、转化甲醇和脱盐水通过流量计算配比混合后，用计量泵送入原料液缓冲器缓冲减震，再进入换热器与壳程的分解气换热后，进入汽化器通过高温导热油换热汽化，随即进入过热器进行过热，过热的混合气体进入反应器，反应温度为240℃，在Cu 系催化剂的作用下同时发生下列分解和变换反应：CH 2OH =CO+2H 2 -90.7kJ/mol CO+H 2O =CO 2+H 2 +41.2kJ/mol总反应：CH 2OH+H 2O =CO 2+3H 2 -49.7kJ/mol总反应是吸热反应，其中的热量来自于经高压蒸汽加热的高温导热油。

从反应器出来的分解气(主要是氢气和二氧化碳气体)在换热器中与原料液进行换热交换，然后进入水0 引言氢气是世界上已知的最轻气体：引燃温度560℃、爆炸下限4.1%、爆炸上限74.1%。

其化学分子式为H 2，分子量为2.01588。

常温常压下，氢气极易燃烧。

在常温条件下，其性质稳定，具有可燃性和还原性等化学性质。

本公司依靠新疆准格尔盆地的煤炭和石灰石等优势资源，利用先进的化工工艺，对煤炭进行深度加工，提炼其中的资源，提炼成甲醇。

通过引进邯郸派瑞制氢工艺原理，进而用甲醇通过裂解的工艺方法获取氢气。

该装置分为甲醇裂解和PSA 提纯工艺。

甲醇制氢装置分为两部分。

第一是甲醇裂解反应部分：原料甲醇和水混合后，由计量泵打入系统，通过由高压蒸汽加热后的高温导热油，控制温度240℃，对甲醇和脱盐水的混合液进行加热，使其汽化和过热，以气态形式进入反应器，反应器是列管式反应床，管程中充装Cu 系催化剂，壳程是高温导热油，甲醇和水通过催化剂床层发生裂解反应，生成含H 2(74.5%)、CO 2(23%～24.5%)、CO(1%)与极少量CH4的分解气。

(2023)甲醇裂解制氢生产建设项目可行性研究报告(一)

(2023)甲醇裂解制氢生产建设项目可行性研究报告(一)(2023)甲醇裂解制氢生产建设项目可行性研究报告(一)一、引言随着全球经济的快速发展和能源需求的不断增长，氢能源作为清洁能源的重要组成部分受到了广泛关注。

甲醇裂解制氢是一种经济有效和环境友好的方法，本报告旨在对2023年甲醇裂解制氢生产建设项目的可行性进行详细研究和分析。

二、项目概述本项目计划在2023年在某地建设一座甲醇裂解制氢生产基地，预计年产氢量达到X吨。

该项目主要包括甲醇储存和供应系统、甲醇裂解反应器、氢气纯化系统等。

项目建设周期预计为X年，并预计总投资额约为X亿元。

三、市场需求分析3.1 氢能源市场概况氢能源被广泛应用于燃料电池、化工等领域，其绿色、高效、可再生的特点受到了全球市场的青睐。

未来几年，氢能源市场有望保持稳定增长，为甲醇裂解制氢项目提供良好的市场前景。

3.2 甲醇裂解制氢市场需求甲醇裂解制氢技术具有成本低、效率高、可持续发展等优势，因此在氢能源市场中占据重要地位。

根据市场调研，国内对甲醇裂解制氢产品的需求量逐年增长。

本项目可通过满足市场需求，使企业在竞争中获得差异化竞争优势。

四、项目可行性分析4.1 技术可行性本项目所采用的甲醇裂解制氢技术已在实际应用中取得了良好的效果。

项目团队拥有丰富的技术经验，有能力应对技术难题和风险，并确保项目顺利进行。

4.2 经济可行性根据市场需求和预测，本项目的投资回报率预计在X%以上，内部收益率预计在X%以上，这证明本项目具备良好的经济可行性。

项目投资后将提供可观的利润空间，为企业带来长期盈利能力。

4.3 环境可行性甲醇裂解制氢技术属于清洁能源技术，其过程中不产生有害气体和废物，对环境没有污染。

本项目对环境影响较小，符合可持续发展的要求。

五、项目风险分析5.1 技术风险甲醇裂解制氢技术在实施过程中可能会面临技术难题，如反应器的稳定性、生产过程中的能耗等。

项目团队需积极应对这些技术风险，确保项目的顺利运行。

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。

甲醇合成工艺常出现的问题及解决办法

甲醇合成工艺常出现的问题及解决办法陈玉民鄂尔多斯市蒙华能源有限公司，内蒙古东胜 017000 摘要：分析甲醇合成工艺常出现的问题，并提出解决问题的方法。

关键词：氢碳比、惰性气体、结蜡、催化剂、升温还原、系统压力。

甲醇是重要的基础化工原料，有着广泛的应用。

我国甲醇工业起步较晚，但发展较快。

资料显示，在过去十年，甲醇消费始终保持着高速增长。

受益于甲醇需求高速增长，2000年以来多个产煤省大幅上马煤制甲醇项目增加煤炭就地转化率，但多是10-30万吨/年的中小型项目，随着大型煤气化技术日趋成熟，神华、久泰、兖煤、广汇等多个百万吨级煤制甲醇项目相继开建并于2010年前后陆续投产，甲醇合成技术也取得长足进步。

但是甲醇合成在生产过程中仍然会或多或少地出现问题，这些问题的出现，不仅影响着装置的平稳运行，还直接影响着甲醇的产量及质量。

在这里将甲醇合成过程中易出现的工艺问题逐一分析：1工艺流程简介来自净化工序的总硫含量小于0.1ppm，（H2-CO2）/（CO+CO2）=2.05-2.15的新鲜气,与循环气压缩机加压后的循环气在缓冲罐混合，出缓冲罐的混合气进入入塔气预热器的壳程，被来自合成塔反应后的出塔热气体加热至约225℃后，进入合成塔顶部。

合成塔为立式绝热——管壳型反应器。

管内装有低压甲醇合成催化剂。

当合成气进入催化剂床层后，在5.3MPa、220～260℃下，CO、CO2与H2反应生成甲醇和微量的水，同时还有微量的其他有机杂质生成。

合成甲醇的两个主反应都是强放热反应，反应释放出的热量大部分由合成塔壳程的沸腾水带走。

通过控制汽包压力来控制催化剂床层温度及合成塔出口温度。

从合成塔出来的热反应气进入入塔气预热器的管程与入塔合成气逆流换热，被冷却到90℃左右，此时有一部分甲醇被冷凝成液体。

该气液混合物再经甲醇水冷器进一步冷凝，然后进入甲醇分离器分离出粗甲醇。

分离出粗甲醇后的气体，压力约为4.8MPa～5.0MPa，温度约为40℃，返回甲醇循环气压缩机，经加压后送至油分离器分离油水，分离油水后的循环气送至缓冲罐。

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。

甲醇制氢在工业应用中的工艺改良研究

甲醇制氢在工业应用中的工艺改良研究摘要：为保证我国经济在快速发展的过程中，也能使得环境得到有效保护，我们就必须采取相关措施，来开发更实用的新能源，如氢气。

氢气的研究和发展对我国经济的发展以及人民生活水平的提高有着重要影响，但是在研究生产过程中，仍有一些问题值得我们进行思考，因此，本文便对甲醇制氢研究进展进行分析，并提出一些设想，供大家参考。

关键词：制氢；甲醇；工艺改良引言近年来，由于我国氢气的研究力度越来越大，其应用范围已经渐渐拓宽到全国各个城市中，无论是对我国人们的日常生活，还是对我国经济的发展都有着十分重要的作用。

此外，氢气还被应用于各行各业的发展中，如化工、冶金等行业，并且在不同的行业中还发挥着不同的作用，除了用来做燃料之外，还可以用来作保护气体、还原气体等，以及还可以作为某些反应所需要的原料，此外，氢气燃烧的产物是水，因此便成为新世纪最理想的绿色能源，对加快我国经济发展有着重要意义。

1改良后甲醇制氢工艺的优点本次甲醇制氢工艺设计的优化改良与传统的制氢工艺进行比较存在以下优点：①主要是以甲醇及脱盐水为原料，原料来源比较方便。

②原料消耗少、能源消耗低、故氢气成本低。

③产品氢气纯度高、本装置自动化程度高、安全性能高。

④本生产工艺无污染、可实现无人操作、无开停车损耗。

⑤本装置占地面积小，外观精巧、对拟建场地适应性强。

2工艺过程甲醇催化裂解制氢工艺主要包括甲醇转化工段和变压吸附工段两大流程。

其中甲醇转化流程包括原料汽化过程、催化裂解转化过程、转化气冷却冷凝过程和净化系统等；变压吸附流程主要是通过程序控制实现提纯氢气。

2.1原料汽化过程原料液的汽化过程指的是在加压的条件下，将甲醇（CH3OH）和脱盐水（H2O）按规定比例混合，利用泵进行加压后送入系统中进行预热、汽化过热至转化温度的一个过程。

2.2催化裂解转化在确定一定的反应温度和压力条件下，混合的原料蒸汽在转化器中进行气相催化反应，通过催化裂解与转化两个反应从而得到主要含氢气（H2）和二氧化碳（CO2）的转化气体。