甲醇裂解制氢资料
甲醇裂解法制氢气规程、教材(3)
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甲醇裂解制氢装置操作规程................................................................................................... ③甲醇裂解—变压吸附制氢培训教材 (22) (23)甲醇裂解制氢含甲醇蒸汽转化和变压吸附制氢两部分 (33)甲醇裂解装置操作规程 (39)甲醇裂解制取氢气 (56)甲醇裂解制氢装置操作规程目录2.3.原料及转化的规格................................................................................................................... - 3 -3. 工艺.................................................................................................................................................... - 3 -3.1.反应原理................................................................................................................................... - 3 -3.2.工艺过程及化学反应原理....................................................................................................... - 4 -3.3化学反应原理........................................................................................................................... - 5 -3.4.工艺流程叙述........................................................................................................................ - 5 - 4.主要控制指标...................................................................................................................................... - 6 -4.1.原料汽化过热........................................................................................................................... - 6 -4.2.转化反应................................................................................................................................... - 6 -4.3.转化气指标............................................................................................................................... - 7 - 6.操作程序........................................................................................................................................... - 7 -6.1 开车前的准备工作.................................................................................................................. - 7 -6.2 系统置换.................................................................................................................................. - 8 -6.3 汽化过热器开车...................................................................................................................... - 9 -6.4 .转化器开车的条件:.............................................................................................................. - 9 -6.5 正常操作................................................................................................................................ - 10 -6.6 紧急停车操作........................................................................................................................ - 11 -6.7 催化剂的使用和保护............................................................................................................ - 11 - 7.环保和安全要点............................................................................................................................. - 14 - 8.PSA工艺 ........................................................................................................................................ - 14 - 8.1 PSA工作原理和基本工作步骤..................................................................................... - 15 - 8.2.PSA工作过程 .................................................................................................................. - 16 - 9.自动调节系统及工艺过程参数检测.. (20)9.1程序控制自动切换系统(KC-201) (20)9.2.自动调节系统功能说明 (20)9.3 产品气流量计量(FQI-201) (21)9.4.流量控制功能说明 (21)9.5.PLC仪表 (22)9.6.现场工艺参数检测点 (22)10.开车 (23)10.1初次开车前的准备工作 (23)10.2.投料启动 (25)11.停车和停车后再启动 (28)11.1正常停车 (28)11.2紧急停车 (29)11.3临时停车 (29)11.4长期停车 (29)11.5停车后再启动 (30)12.故障与处理方法 (31)13.安全技术 (32)13.1.氢气的性质 (33)13.2.装置的安全设施 (33)13.3.氢气系统运行安全要点 (33)13.4.消防 (34)13.5生产基本注意事项 (35)正文2.3.原料及转化的规格2.3.1原料规格甲醇:符合GB338—2004标准一等品要求。
甲醇制氢工艺过程及化学反应原理
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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。
甲醇裂解制取氢气技术介绍
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甲醇裂解制取氢气
前言
甲醇裂解-变压吸附联合工艺制取氢气是我公司自行开发设计的、适用于中小型用氢规模的制氢装置技术,我公司经过近十年的研究改进,已经达到国际先进水平,并先后成功地在一百多家企业得到工业化运用,同时先后获得数项国家专利。
该技术主要是以甲醇、水为原料,经催化转化,变压吸附分离技术得到氢气。
该技术充分体现了流程简洁、占地小,投资省、产品成本低等特点,特别是随着我国生产甲醇装置的大规模建设(内蒙古鄂尔多斯500万吨甲醇/年、海南120万吨甲醇/年、重庆90万吨甲醇/年、黑龙江鹤岗120万吨甲醇/年、新疆石河子60万吨甲醇/年、陕西神木60万吨甲醇/年、山东30万吨甲醇/年等等),可以预见,随着这些装置的不断投产,甲醇裂解制取氢气的生产成本,也会大幅度降低,客户产品的竞争力将得到不断的提高。
技术特点
·生产技术成熟,运行安全可靠。
·原料来源容易,运输贮存方便,价格稳定。
·流程简洁。
·装置自动化程度高,操作简单、容易。
·占地小,投资省,回收期短。
·能耗低,产品成本低。
·无环境污染。
工艺流程简述
甲醇和脱盐水经混合、加压、汽化、过热进入反应器,在催化剂作用下,反应生成H2、CO2、CO等混合气,混合气经变压吸附(PSA)分离技术一次性获得高纯氢气。
甲醇裂解反应
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甲醇裂解反应甲醇裂解反应是一种重要的化学反应,其产生的产物可以广泛应用于能源、化学工业和材料科学等领域。
本文将介绍甲醇裂解反应的机理、应用和最新研究进展。
首先,让我们来了解一下甲醇裂解反应的机理。
甲醇(CH3OH)是一种醇类化合物,由一氧化碳和氢气在催化剂的作用下发生裂解,产生一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和氢气(H2)。
甲醇裂解的化学方程式为:CH3OH → CO + CO2 + H2甲醇裂解反应主要发生在高温(300-600°C)和催化剂的存在下,催化剂通常使用金属氧化物或过渡金属催化剂。
这些催化剂具有高表面积和活性位点,可以促进甲醇分子的吸附和裂解。
甲醇裂解反应的应用十分广泛。
首先,产生的一氧化碳和氢气可以用作合成气(合成气由一氧化碳和氢气组成)的原料。
合成气可以用于制备甲醇、氨、乙烯等重要化学品。
此外,甲醇裂解反应还可以用于制备纳米碳材料,如碳纳米管和石墨烯。
这些纳米材料具有优异的电子、光学和力学性能,广泛应用于电子器件、储能材料和传感器等领域。
近年来,甲醇裂解反应的研究得到了广泛关注。
许多研究人员致力于寻找新型的高效催化剂,以提高甲醇裂解反应的产率和选择性。
例如,一些研究表明,过渡金属合金催化剂具有较高的活性和稳定性,可以提高甲醇裂解反应的效果。
此外,有学者利用纳米材料的特殊性质调控甲醇裂解反应的产物分布,从而实现对产物选择性的控制。
此外,甲醇裂解反应还面临一些挑战和问题。
首先,甲醇裂解反应的高温条件使其能耗较高,同时产生的CO2也会增加大气的温室效应。
此外,催化剂的寿命和稳定性也需要进一步改进,以减少生产过程中的催化剂的替换频率和成本。
综上所述,甲醇裂解反应是一种重要的化学反应,其产生的产物广泛应用于能源、化学工业和材料科学等领域。
目前,甲醇裂解反应的研究主要集中在寻找新型催化剂、提高产率和选择性、降低能耗和环境影响等方面。
通过不断的研究和改进,甲醇裂解反应将有望在能源转化和材料科学领域发挥更大的作用。
甲醇裂解制氢工艺原理
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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。
甲醇裂解制纯氢及CO技术
![甲醇裂解制纯氢及CO技术](https://img.taocdn.com/s3/m/eba468213069a45177232f60ddccda38366be157.png)
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](https://img.taocdn.com/s3/m/12e6211dc5da50e2524d7fb6.png)
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。
【精品】甲醇裂解制氢资料
![【精品】甲醇裂解制氢资料](https://img.taocdn.com/s3/m/d509dc2cfab069dc51220138.png)
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。
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+90.7KJ/molCO+H2O=CO2+H2-41。
2KJ/mol总反应:CH3OH+H2O=CO2+3H2+49.5KJ/mol 副反应:2CH3OH=CH3OCH3+H2O-24。
9KJ/mol CO+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H273~74%CO223~24。
甲醇裂解制氢 凌逸群
![甲醇裂解制氢 凌逸群](https://img.taocdn.com/s3/m/e8df356dbc64783e0912a21614791711cc797990.png)
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!。
甲醇裂解制氢纯度控制与影响因素
![甲醇裂解制氢纯度控制与影响因素](https://img.taocdn.com/s3/m/cfec3a2deffdc8d376eeaeaad1f34693daef10b0.png)
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。
甲醇裂解制氢PSA工段讲解
![甲醇裂解制氢PSA工段讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/25bb42589b6648d7c1c746a2.png)
一均降(E1D) 开启阀KV0205a;
A塔停止吸附后,与结束二均升步骤的C塔以出口端相连,即通过阀KV0205a、KV0205c
与C塔进行第一级压力平衡,A塔压力降低,均压后A、C塔压力基本相等。
关闭阀KV0205a。
二均降(E2D) 开启阀KV0204a;
A塔完成一均降步骤后,与刚结束三均升步骤的D塔以出口端相连,即通过阀KV0204a、
• 沸石分子筛:简写为MS,是硅酸钠和铝酸钠等与NaOH水溶 液反应制得的胶体经干燥后而成,有均匀的孔径,具有分子 筛的作用。PSA工业中主要用于制氢、提纯CO、空分制富 氧、提纯甲烷、精度脱水和CO2等。
第四部分 变压吸附工艺
1.工 艺 描 述
PSA提纯氢气装置是由五台吸附塔(C0201A~E,下简称A、B、C、 D、E塔)、一台气液分离缓冲罐(F0201)、 一台产品氢气缓冲罐 (F0202) 、两台氢气缓冲罐(F0203A、B)和一系列程控阀组成。压力~ 1.2Mpa的甲醇裂解转化气(原料气)进入吸附塔(C0201A、B、C、D、E) 进行吸附,得到的产品气经过产品氢气缓冲罐(F0202)和氢气缓冲罐 (F0203A、B)的缓冲之后,再经过计量和调节到用户去。杂质气体即废 气放空。
3、表面的含义
• 表面--有内表面和外表面之分,吸附主要发生在内表面,外表面与内表面相 比相当小,而内表面积大是固体作为吸附剂的先决条件。以下为几种常用吸附
剂的表面积的大小:
• 硅胶 SG
500~600 m2/g
• 活性炭 Ac
700~1100 m2/g
• 分子筛 MS
700~1000 m2/g(其外表面积仅 为2.67×10-4 m2/g
冲洗压力
冲洗步骤应当在过程的最低压力下进行,此压力越低,对吸附剂解吸杂质越有利。为此,在
甲醇裂解制氢气的相关技术
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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。
甲醇制氢工艺的原理
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甲醇制氢工艺的原理
甲醇制氢工艺是一种重要的化工生产过程,其原理主要包括以下几个方面:
1. 甲醇的裂解:在高温高压的条件下,甲醇可以被裂解为氢气和二氧化碳。
该反应可表示为CH3OH →CO2 + 2H2。
2. 钼酸盐催化剂作用:甲醇裂解反应需要催化剂的存在,通常使用钼酸盐等催化剂。
钼酸盐催化剂能够降低反应的活化能,促进甲醇分解反应的进行。
3. 蒸汽重整反应:除了甲醇裂解外,甲醇制氢工艺中还可以采用蒸汽重整反应制取氢气。
该反应原理为将甲醇和水蒸汽混合加热,使其发生水气重整反应生成氢气、一氧化碳和二氧化碳。
该反应可表示为CH3OH + H2O →CO + 3H2。
以上三个方面是甲醇制氢工艺的主要原理,其核心是通过不同的反应条件和催化剂实现甲醇的分解或重整,从而制取出高纯度的氢气。
甲醇转化制氢工艺资料
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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 (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。
甲醇裂解法制氢气规程、教材(8)
![甲醇裂解法制氢气规程、教材(8)](https://img.taocdn.com/s3/m/2c53b877a1c7aa00b52acbe0.png)
甲醇裂解—变压吸附制氢培训教材............................................................................................. ①第一章概论............................................................................................................................... ②甲醇裂解法制氢气. (12)甲醇裂解制氢含甲醇蒸汽转化和变压吸附制氢两部分 (13)甲醇裂解—变压吸附制氢培训教材目录:第一章概论第二章化石燃料制氢第一节天然气或裂解石油气制氢第三章甲醇制氢第四章变压吸附法提纯氢气第五章甲醇制氢装置介绍第一章概论氢是自然界里最轻的元素,其分子量为2.016。
在一个大气压和20℃下的密度为83.764g/m3,其液化温度大约为-253℃。
由于这种特性,如按它的能量密度算,氢是难于以适当的形式来贮存的,而且有时还要消耗很多的能量。
自然界中的氢决大多数是不以游离状态存在的,而是以化合物的形态存在,其中最为常见的是水和化石类化合物。
在工业中利用水制取氢气需要消耗大量的电能,而利用化石燃料制取氢气又会加剧自然环境的恶化。
能源与环境是人类社会可持续发展涉及的最主要问题。
地球上的化石燃料储量有限,并且其使用会造成自然环境急剧恶化,从化石燃料逐步转而利用可持续发展、无污染的非化石能源是关键所在。
氢能是理想的清洁能源之一,已引起极大重视并广泛使用。
如将氢气直接用于内燃机的燃料,可获得比一般碳氢化合物燃料更高的效率,而且还具有零污染排放的优异性能;将氢气用于氢氧燃料电池则可得到高达45%~60%的化学能-电能转化效率,而一般的内燃机的热机效率仅为15%。
由于质子交换膜燃料电池技术的突破,高效燃料电池动力车样车已陆续出现。
甲醇裂解制氢催化剂
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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
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甲醇裂解制氢甲醇裂解制氢技术早已成熟,由于水电解制氢设备费用昂贵,耗电量大,氨分解制氢仅对氢氮混合气的制取有明显的经济效果外,而甲醇裂解在某些用氢场合又显得有特殊的经济效果,甲醇是石油化工的一种产物,目前市声上供应比较充足,价格明显低于液氨,而且运输、储存比较方便和安全。
因此甲醇裂解制氢逐步大量推广,有广阔的前景。
甲醇裂解制氢通常将有如下方式:1.无水甲醇 CHOH?CO+2H 可得66.7,H和33.3,CO; 3222.甲醇+水 CHOH+HO?CO+H 可得75%H和25%CO 322222上述裂解的混合气,可以用钯管或PSA分离得到含氢99.9,以上的纯氢。
一般小气量情况下应用钯管,大气量情况下应用PSA法提取纯氢,还可以从甲醇裂解中获取二氧化碳。
甲醇裂解制氢装置工艺流程:甲醇和蒸馏水以一定的比例混合后,经过滤器和计量泵、流量计入汽化器,转为气相后,进入裂炉,内装催化剂,反应温度可控制在300?左右,裂解气可经过吸收二氧化碳塔来回收二氧化碳,也可直接进入钯管膜或PSA分离装置来提取纯氢。
氢气纯度达99.999%.下面是泰戈尔励志经典语录,欢迎阅读。
不需要的朋友可以编辑删除~~1. 上帝对人说道:“我医治你,所以要伤害你;我爱你,所以要惩罚你。
”2. 如果错过太阳时你流了泪,那么你也要错过群星了。
3. 天空中没有翅膀的痕迹,但我已飞过。
4. 当你把所有的错误都关在门外,真理也就被拒绝了。
5. 错误经不起失败,但是真理却不怕失败。
6. 离我们最近的地方,路程却最遥远。
我们最谦卑时,才最接近伟大。
7. 爱就是充实了的生命,正如盛满了酒的酒杯。
8. 月儿把她的光明遍照在天上,却留着她的黑斑给她自己。
9. 生命因为付出了爱,而更为富足。
10. 果实的事业是尊重的,花的事业是甜美的,但是让我做叶的事业罢,叶是谦逊地专心地垂着绿荫的。
11. 上帝对人说道:“我医治你,所以要伤害你;我爱你,所以要惩罚你。
培训学习资料-甲醇制氢-2022年学习资料
![培训学习资料-甲醇制氢-2022年学习资料](https://img.taocdn.com/s3/m/8bc5b8e18ad63186bceb19e8b8f67c1cfad6ee74.png)
氢气用途-氢气是常用的工业气体之一,在石油-化工、精细化工、医药中间体等行业-中氢气是重要的合成原料气,在 金-电子、玻璃、机械制造中氢气是不可-缺少的保护气,同时也用作航空航天-燃料,在国外,氢气还被越来越广泛作为清洁能源使用。-2
·制氢方法-1、水电解制氢-2、甲醇重整制氢-3、天然气重整制氢-4、煤、焦碳气化制氢
原料和产品性质-1、原料甲醇性质-有类似乙醇气味的无色透明、易燃、易-挥发的液体。沸点64.7℃,闪点11 11-℃,自然点385℃。在空气中的爆炸极-限为6.0一36.5%。甲醇是最常用的有机-溶剂,能与水和多种 机溶剂互溶。-甲醇有毒、有麻醉作用,对视神经影响-很大,严重时可引起失明。-9
2、氢气性质-氢气是无色无臭气体,无毒无腐蚀-性。沸点-252.8℃,自然点400℃-爆炸极限4.1%一7 %,极微溶入-水、醇、乙醚及各种液体,高温有-催化剂时很活泼,极易燃、易爆-当极限达到28%静电火花就可以 燃烧并能与许多非金属和金属化-合,易室息。-10
进料系统-甲醇液和脱盐水按一定比例混合后,经计量-泵升压进入原料汽化器进行汽化和过热。-21
甲醇重整-原料汽在汽化器内加热到220℃后,进入甲醇-重整反应器,在反应器内发生重整反应,-生成H2、CO 、C0、CH4等-汽化原料和反应所需的热量由导热热油炉-系统提供。
气体冷却-反应后混合气体经过换热器与原料液进行热-交换,再经净化塔洗涤后送进气液分离缓-冲罐分离未反应的甲 和水,使重整气中-甲醇含量达到规定质量要求,完成制气。-冷凝和洗涤下来的液体分离来的液体为甲-醇和水的混合 ,全部送回配液罐阿收循-环使用。-23
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-34
甲醇裂解制氢技术
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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。
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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。
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。
本工艺制氢技术给金珠江化学有限公司带来良好的经济效益。
目前国内应用此技术的企业已近百家,通过几年来的运转证明,本工艺技术成熟、操作方便,运转稳定、无污染。
本工艺技术有下列特点:1.甲醇蒸汽在专用催化剂上裂解和转化一步完成。
2.采用加压操作,产生的转化气不需要进一步加压,即可直接送入变压吸附分离装置,降低了能耗。
3.与电解法相比,电耗下降90%以上,生产成本可下降40~50%,且氢气纯度高。
与煤造气相比则显本工艺装置简单,操作方便稳定。
煤造气虽然原料费用稍低,但流程长投资大,且污染大,杂质多,需脱硫净化等,对中小规模装置不适用。
4.专用催化剂具有活性高、选择性好、使用温度低,寿命长等特点。
5.采用导热油作为循环供热载体,满足了工艺要求,且投资少,能耗低,降低了操作费用。
3工艺过程工艺流程如图所示。
甲醇和脱盐水按一定比例混合后经换热器预热后送入汽化塔,汽化后的水甲醇蒸汽经锅热器过热后进入转化器在催化剂床层进行催化裂解和变换反应,产出转化气含约74%氢气和24%二氧化碳,经换热、冷却冷凝后进入水洗吸收塔,塔釜收集未转化完的甲醇和水供循环使用,塔项气送变压吸附装置提纯。
根据对产品气纯度和微量杂质组分的不同要求,采用四塔或四塔以上流程,纯度可达到99.9~99.999%。
设计处理能力为1500 Nm3/h转化气、纯度为99.9%的变压吸附装置,其氢气回收率可达90%以上。
转化气中二氧化碳可用变压吸附装置提纯到食品级,用于饮料及酒类行业。
这样可大大降低生产成本。
流程设置先经变压吸附装置分离二氧化碳后,富含氢气的转化气经加压送入变压吸附装置提纯。
本工艺原料简单,配套的公用工程要求较低,极易满足。
集多年的的工业化装置运转数据,得出其原料及动力消耗如下:甲醇0.57 吨脱盐水0.32 吨电220V/380V 150 度仪表空气80 Nm3/h生产成本:每Nm3纯氢车间成本为2.0~3.0元,若二氧化碳能回收销售,则产品成本可下降至1.5~2.0元。
(车间成本根据装置规模和甲醇市场价格波动稍有不同。
)5环保5.1废气:本技术采用物料内部自循环工艺流程,故正常开车时基本上无三废排放,仅在原料液贮罐有少量含CO2和CH3OCH3释放气排出,以1000Nm3/h制氢装置为例,其量为1.0~1.7Nm3/h,气体组成如下:组份CO2CH3OCH3H2CH3OHH2O组成%84.032.66~1.003.2411.38因气量小,基本上无毒,可直接排入大气。
变压吸附工艺驰放气经阻火器后排入大气,其中含大量的二氧化碳气和少量的氢气及微量的一氧化碳和水汽,对环境不造成污染。
5.2废液:本工艺仅汽化塔塔底不定期排出少量废水,其中含甲醇0.5%以下,经稀释后可达到GB8978-88中第二类污染物排放标准,直接排入下水。
5.3 废渣:导热油锅炉房有一定量的燃烧煤渣,可集中处理。
(只有以煤为燃料的导热油系统有废渣。
)6推广应用情况现已技术转让或提供成套装置的单位列表如下:西南化工研究院目前可提供20~5000Nm3/h范围内各种规模的甲醇蒸汽转化制氢装置。
可负责设计、安装指导、人员培训、开车等技术工作,也可提供成套工程装置如设备、电气、仪表等的硬件装备。
装置投产后,长期实行技术回访等跟踪运行服务,保证装置稳定运行。
7 结论工业化实践证明本技术工艺先进,技术成熟;装置简单,操作容易,运转稳定。
此工艺特别对中小规模需氢用户,有较好的市场前景。
该工艺专用催化剂不断进行改进,不仅保持了高活性、高选择性的优点,在催化剂寿命上亦有较大突破,广州金珠江化学有限公司使用的催化剂寿命已超过4年。
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1134kg/h2.1.2 原料液流量~2590Kg/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) ~1.1MPa2.3 水洗分离2.3.1 进塔脱盐水量636Kg/h2.3.2 循环液量(出塔) ~1469Kg/h循环液组成(wt%):甲醇0~25%2.3.3 出塔转化气量~3135Nm3/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~2100 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 MPa2.5.3 导热油流量~160 m3/h化学反应原理甲醇与水蒸汽混合物在转化炉中加压催化完成转化反应,反应生成氢气和二氧化碳,其反应式如下:主反应:CH3OH+H2O=CO2+3H2 +49.5 KJ/mol副反应:CH3OH=CO+2H2 +90.7 KJ/mol2CH3OH=CH3OCH3+H2O -24.90KJ/molCO+3H2=CH4+H2O -206.3KJ/mol主反应为吸热反应,采用导热油外部加热。
转化气经冷却、冷凝后进入水洗塔,塔釜收集未转化完的甲醇和水供循环使用,塔顶转化气经缓冲罐送变压吸附提氢装置分离。
原料和产品性质1.1 原料性质⑴原料甲醇性质化学名称为甲醇,别名甲基醇、木醇、木精。
分子式CH3OH,分子量32.04。
是有类似乙醇气味的无色透明、易燃、易挥发的液体。
比重为0.7915。
熔点-97.80℃,沸点64.7℃,20℃时蒸汽压96.3mmHg,粘度0.5945厘泊,闪点11.11℃,自燃点385℃,在空气中的爆炸极限为6.0~36.5%。
甲醇是最常用的有机溶剂之一,能与水和多种有机溶剂互溶。
甲醇有毒、有麻醉作用,对视神经影响很大,严重时可引起失明。
⑵原料脱盐水性质(省略)1.2 产品性质本装置生产的产品甲醇催化转化气,其主要组份为氢气和二氧化碳,性质分述如下:⑴氢气性质分子式H2,分子量2.0158,无色无臭气体。
无毒无腐蚀性。
气体密度0.0899Kg/m3,熔点-259.14℃,沸点-252.8℃,自燃点400℃,极微溶于水、醇、乙醚及各种液体,常温稳定,高温有催化剂时很活泼,极易燃、易爆,并能与许多非金属和金属化合。
⑵二氧化碳性质化学名称二氧化碳,别名:碳酸酐、碳酐、碳酸气。
分子式CO2,分子量44.01,无色无臭气体。
有酸味,气体密度1.977Kg/m3,熔点-56.6℃,沸点-78.5℃(升华),易溶于水成碳酸,可溶于乙醇、甲醇、丙酮、氯仿、四氯化碳和苯,属不燃气体,可作灭火剂。
原料和产品规格2.1 原料规格甲醇:符合国标GB338-92一级品标准要求。
建议用30Kt/y以上规模合成甲醇装置产品,运输过程无污染;严禁使用回收甲醇。
脱盐水:符合国家GB12145-89P(直流炉)要求,且氯离子含量小于或等于3ppm2.2 产品规格⑴转化气组成:H2 73~74.5%CO2 23~24.5%CO <0.8%CH3OH 300ppmH2O 饱和⑵压力: 1.1MPa⑶温度:<40℃操作程序1 开车前的准备工作1.1 一般准备和检查1、检查水、电、汽、软水、仪表空气、氮气、氢气、燃料等的供应情况,并与有关部门联系,落实供应数量和质量要求。