1800Nm3-h甲醇制氢装置设计依据(20200814145624)
甲醇在线制氢装置 标准
甲醇在线制氢装置标准
甲醇在线制氢装置的标准是指对于甲醇在线制氢装置的设计、生产、运行等方面所需遵循的一系列规定和要求。
这些标准的制定旨在确保甲醇在线制氢装置的安全、高效运行，保护环境和人员的健康。
首先，甲醇在线制氢装置的标准要求装置的设计和制造必须符合相关的技术规范和标准，确保设备的可靠性、稳定性和安全性。
制造商需要按照规定的程序和要求进行质量控制，确保装置符合所有的技术要求，并通过验收测试。
其次，标准要求甲醇在线制氢装置必须符合环保要求，减少污染物的排放。
装置应该采用先进的净化和处理技术，以减少甲醇和氢气生产过程中的废水、废气、废渣等排放物，并且需要符合国家和地方的环境保护法规。
另外，标准要求甲醇在线制氢装置的操作和维护必须符合安全要求。
操作人员需要经过专业培训，熟悉装置的运行原理、操作程序和安全规程，严格遵守操作规程，确保装置的安全运行。
同时，需要定期对装置进行检查、维护和保养，确保设备的正常运行和使用寿命。
此外，标准还要求甲醇在线制氢装置的监测和控制系统必须可靠和精确。
装置应该配备先进的监测仪器和仪表，对关键参数进行实时监测和控制，并能够及时报警和自动切断设备运行，以防止事故的发生。
综上所述，甲醇在线制氢装置的标准主要包括对装置的设计、制造、环保、安全操作和监测控制等方面的要求。
只有符合这些标准，才能保证装置的安全、高效运行，降低生产过程中的环境污染，保护人员的健康和安全。
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。
甲醇裂解制氢装置总体概况
甲醇裂解制氢装置总体概况1.1前言氢气广泛用于国民经济各工业部门，特别是近几年来，中小用户急速增多，传统制氢工艺已不能满足要求。
甲醇和水催化转化制取氢气和二氧化碳，很容易用吸附或化学方法分离制得纯氢和二氧化碳，与电解法相比可节电90％以上，成本下降20～40％。
本新工艺原料来源方便，装置简单，无污染，且节能价廉，深受广大中小用户的欢迎。
本装置操作和管理维修人员必须熟知本操作规程，须经考核合格后才能上岗操作。
1.2装置规模及技术路线装置设计规模为13650Nm3/h脱碳气（PSA提氢后10000Nm3/h工业氢），采用甲醇裂解、变压吸附净化法的工艺路线，主要工艺过程由甲醇裂解、PSA净化等几个部分组成。
产品为脱碳气。
1.3原料甲醇：原料甲醇的质量满足工业一等品（GB338-2011）的要求。
进装置压力＞0.2MPa（G）脱盐水：符合直流炉脱盐水指标（GB12145-2008）。
进装置压力0.4MPa（G）其规格要求如下：1.3.1、甲醇规格表表1-1甲醇规格表原料甲醇性质：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。
1.3.2、脱盐水规格（氯含量）温度：～25℃压力：0.4MPa(G)PH值：8.8～9.2碱度：极小Vmol/L蒸发残渣：含盐量；mg/l悬浮物：无溶解氧：≤ug/lCO2：≯ 5 mg/l总硬度：0 mol/l硅酸根：＜20 ug/l电导率：0.2氯离子：≤0.05 ppm1.4主要产品规格1.4.1、脱碳气脱碳气：压力为2.5MPa(G)，温度为40℃组分H2 V％94.5CO 1.5CO2 4.0∑ 100.01.4.2、副产品装置的副产品为VPSA部分的解吸气，该解吸气直接高点放空。
甲醇制氢生产装置设计
生产能力为2800 m3/h 甲醇制氢生产装置设计、八氢气是一种重要的工业用品，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也有着不同的要求。
近年来随着中国改革开放的进程，随着大量高精产品的投产，对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。
烃类水蒸气转化制氢气是目前世界上应用最普遍的制氢方法，是由巴登苯胺公司发明并加以利用，英国ICI 公司首先实现工业化。
这种制氢方法工作压力为2.0-4.0MPa, 原料适用范围为天然气至干点小于215.6 C的石脑油。
近年来，由于转化制氢炉型的不断改进。
转化气提纯工艺的不断更新，烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。
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。
它具有以下的特点：1 、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较，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，运输储存方便。
而且由于所用的原料甲醇纯度高，不需要在净化处理，反应条件温和，流程简单，故易于操作。
4、可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。
目录前言--------------------------------- 2目录--------------------------------- 3摘要--------------------------------- 3设计任务书----------------------------- 4第一章工艺设计--------------------------- 51.1.甲醇制氢物料衡算--------------------------------1.2.热量恒算------------------------------------第二章设备设计计算和选型：塔、换热设备、反应器--------- 82.1.解析塔的选择---------------------------------2.2.换热设备的计算与选型-----------------------------2.3.反应器的设计与选型------------------------------第三章机器选型--------------------------- 133.1.计量泵的选择--------------------------------- 153.2.离心泵的选型第四章设备布置图设计------------------------ 154.1.管子选型------------------------------------ 174.2.主要管道工艺参数汇总一览表-------------------------- 84.3.各部件的选择及管道图-----------------------------第五章管道布置设计------------------------- 165.1.选择一个单参数自动控制方案-------------------------- 215.2.换热器温度控制系统及方块图课设总结------------------------------- 28摘要本次课程设计是设计生产能力为2800m3/h 甲醇制氢生产装置。
1800Nm3-h甲醇制氢装置设计依据
1800N m3-h甲醇制氢装置设计依据(总29页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1800Nm3/h甲醇制氢装置设计依据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年在广州金珠江化学有限公司首先投产开车，在得到纯度%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 + KJ/molCO＋H2O＝CO2＋H2 KJ/mol总反应： CH3OH＋H2O＝CO2＋3H2 + KJ/mol副反应： 2CH3OH＝CH3OCH3＋H2O KJ/molCO＋3H2＝CH4＋H2O -+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～％CO ～％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。
甲醇制氢生产装置设计
生产能力为2800 m³/h 甲醇制氢生产装置设计前言氢气是一种重要的工业用品，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也有着不同的要求。
近年来随着中国改革开放的进程，随着大量高精产品的投产，对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。
烃类水蒸气转化制氢气是目前世界上应用最普遍的制氢方法，是由巴登苯胺公司发明并加以利用，英国ICI公司首先实现工业化。
这种制氢方法工作压力为2.0-4.0MPa,原料适用范围为天然气至干点小于215.6℃的石脑油。
近年来，由于转化制氢炉型的不断改进。
转化气提纯工艺的不断更新，烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。
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。
它具有以下的特点：1、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较，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，运输储存方便。
而且由于所用的原料甲醇纯度高，不需要在净化处理，反应条件温和，流程简单，故易于操作。
4、可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。
前言 ----------------------------------------------- 2 目录 ----------------------------------------------- 3 摘要 ----------------------------------------------- 3 设计任务书 ----------------------------------------- 4 第一章工艺设计 ------------------------------------------ 51.1.甲醇制氢物料衡算 --------------------------------------1.2.热量恒算 ----------------------------------------------第二章设备设计计算和选型：塔、换热设备、反应器 ----- 82.1.解析塔的选择 ------------------------------------------2.2.换热设备的计算与选型 ----------------------------------2.3.反应器的设计与选型 ------------------------------------第三章机器选型------------------------------------------ 13 3.1.计量泵的选择 ------------------------------------------ 153.2.离心泵的选型第四章设备布置图设计---------------------------------- 15 4.1.管子选型 ---------------------------------------------- 17 4.2.主要管道工艺参数汇总一览表 ---------------------------- 84.3.各部件的选择及管道图 ----------------------------------第五章管道布置设计 ------------------------------- 16 5.1.选择一个单参数自动控制方案 ---------------------------- 21 5.2.换热器温度控制系统及方块图课设总结 ------------------------------------------- 28本次课程设计是设计生产能力为2800m3/h甲醇制氢生产装置。
甲醇制氢装置填料塔的设计
物料衡算1、依据甲醇蒸气转化反应方程式:CH3OH→CO↑+2H2↑(1-3)CO+H2O→CO2↑+ H2(1-4)CH3OH分解为CO转化率99%,反应温度280℃,反应压力1.5MPa,醇水投料比1:1.5(mol).2、投料计算量代入转化率数据,式(1-3)和式(1-4)变为:CH3OH→0.99CO↑+1.98H2↑+0.01 CH3OH (1-5)CO+0.99H2O→0.99CO2↑+ 1.99H2+0.01CO (1-6)合并式(1-5),式(1-6)得到:CH3OH+0.981 H2O→0.981 CO2↑+0.961 H2↑+0.01 CH3OH+0.0099 CO↑氢气产量为: 1900m3/h=84.821 kmol/h甲醇投料量为: 84.821/2.9601ⅹ32=916.953 kg/h水投料量为: 916.953/32ⅹ1.5ⅹ18=773.679 kg/h3、原料液储槽(V0101)进: 甲醇 916.953 kg/h , 水 773.679 kg/h出: 甲醇 916.953 kg/h , 水 773.679 kg/h4、换热器 (E0101),汽化塔(T0101),过热器(E0103)没有物流变化.5、转化器 (R0101)进 : 甲醇 916.953kg/h , 水 773.679 kg/h , 总计1690.632kg/h出 : 生成CO2916.953/32ⅹ0.9801ⅹ44 =1235.720kg/hH2916.953/32ⅹ2.9601ⅹ2 =169.642 kg/hCO 916.953/32ⅹ0.0099ⅹ28 =7.943 kg/h剩余甲醇 916.953/32ⅹ0.01ⅹ32 =9.170 kg/h剩余水 773.679-916.953/32ⅹ0.9801ⅹ18=268.157 kg/h总计 1690.632 kg/h6、吸收塔和解析塔吸收塔的总压为1．5MPa,其中CO2的分压为0.38 MPa ,操作温度为常温(25℃). 此时,每m3吸收液可溶解CO211.77 m3.此数据可以在一般化工基础数据手册中找到，二氯化碳在碳酸丙烯酯中的溶解度数据见表1一l及表1—2。
关于甲醇制氢装置能评的批复
关于甲醇制氢装置能评的批复
甲醇制氢装置是一种以甲醇为原料制备氢气的设备，其具有能源效益高、操作简单、技术成熟等优点，为我国能源发展和环境保护提供了重要的支持。
甲醇制氢装置的评审工作是保障装置运行安全和品质的一项重要工作。
评审要求
1.符合国家有关法律、法规和标准的规定；
2.符合安全生产的要求，安全设备、防火防爆、应急处理等安全措施到位；
3.符合环境保护的要求，废水、废气等污染物排放达标；
4.符合技术要求，工艺流程、主要设备、高低温控制、氢气纯度等符合设计要求；
5.符合经济效益要求，从投资、设备成本、生产成本等多个角度综合评估，达到预期效益，具有可行性和可持续性。
评审流程
1.初审：评审机构对装置和设计文件进行初步审核，查看符不符合规定要求；
2.复审：评审机构依据实际规模、生产工艺、工艺流程、主要设备选型、卫生安全等方面对设计文件进行细致评审，对装置的理论分析和验证进行检查；
3.现场评审：按照设计文件和规定要求，对现场进行审核，对设备安装、接口连接、减压降温、调试、试运行匀稳、污染物处理等进行检查；
4.综合评价：对初审、复审、现场评审情况进行综合评价，成果向上级部门提交，根据审批程序进行认证。
通过评审
通过评审的甲醇制氢装置能够得到授权运营，并取得相关资质和许可等。
同时，运营单位必须按照批准内容和管理规定，开展生产经营活动，并接受各种安全、技术和经济管理的监督和检查。
结论
评审甲醇制氢装置的重要性不言而喻，它对于我国可持续能源发展和环境保护都有着重要的作用。
评审过程必须确保独立公正，评审内容全部覆盖，从而保证甲醇制氢装置的可靠性和应用效益。
生产能力为800N立方米小时甲醇制氢生产装置设计
机械与动力工程学院过程装备与控制工程专业课程设计设计题目：生产能力为800N m³/h甲醇制氢生产装置设计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。
目录前言 (2)设计任务书 (4)第一章甲醇制氢工艺设计 (5)1.1甲醇制氢工艺流程 (5)1.2物料衡算 (5)1.3热量衡算 (6)第二章反应器设计计算 (9)2.1工艺计算 (9)2.2结构设计 (12)2.3.SW6校核 (16)第三章管道设计 (35)3.1管子选型 (35)3.2阀门选型 (39)3.3管道法兰选型 (40)3.4仪表选型 (41)第四章泵的选型 (44)4.1计量泵的选择 (44)4.2离心泵的选型 (45)第五章反应器控制方案设计 (47)5.1被控参数选择 (47)5.2控制参数选择 (47)5.3过程检测仪表的选用 (48)5.4温度控制系统流程图及其控制系统方框图 (48)5.5调节器参数整定 (49)5.6如何实现控制过程的具体说明 (49)第六章技术经济评价 (49)6.1甲醇制氢装置的投资估算 (49)6.2总成本费用估算与分析 (51)6.3财务评价 (52)参考文献： (54)设计任务书一、题目：生产能力为800N m³/h甲醇制氢生产装置。
甲醇制氢技术方案及主要设备配置清单模板
甲醇裂解制氢气装置技术方案项目名称：***Nm3/h甲醇裂解制氢装置技术方案及设备配置第一部分技术方案一、技术指标及运行要求1.1 氢气技术指标：1.2 主要原料要求甲醇质量应符合国标GB338-2011一等品要求，外观为无色透明液体，无特殊异臭气味，无可见杂质，具体质量指标见下表。
脱盐水指标满足下表二、工艺方案1、装置组成本装置主要由甲醇蒸汽转化工序、变压吸附提氢工序（PSA-H2）、导热油装置供热工序三部分组成。
2、工艺原理2.1 造气将甲醇与水按一定比例混合、加热汽化并过热，达到一定的温度和压力，在这种条件下混合过热气通过催化剂作用，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、二氧化碳及残存的少量一氧化碳等的混合气体。
甲醇加水裂解反应是一个多组份，多反应的气固催化复杂反应系统。
主要反应为：CH3OH ⇔CO + 2H2– 90.7kJ/molCO + H2O ⇔CO2+ H2+ 41.2kJ/mol总反应为：CH3OH + H2O ⇔CO2+ 3H2– 49.5kJ/mol综合来看，整个过程为一个吸热过程。
反应需要的热量通过导热油的循环来提供。
为节约热能，反应后的气体要与原料液换热、冷却、并在净化塔内洗涤，冷凝和洗涤后产生的混合液在净化塔分离（分离出来的液体成分主要是水和甲醇，被送回到原料液罐循环使用），得到组分合格的转化气，满足造气要求。
2.2氢气提纯氢气提纯采用五塔吸附变压吸附技术。
变压吸附（PSA）技术是以特定的吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础，利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分、不易吸附低沸点组分和高压下吸附量增加、低压下吸附量减少的特性，将原料气在一定压力下通过吸附床，相对于氢的高沸点杂质组分被选择性吸附，低沸点的氢气不易被吸附而穿过吸附床，达到氢和杂质组分的分离。
吸附完成后，吸附剂在减压下解吸被吸附的杂质组分，使吸附剂获得再生，以能再次进行吸附分离杂质。
生产能力为800Nm3h甲醇制氢生产装置设计
生产能力为800Nm3h甲醇制氢生产装置设计机械与动力工程学院过程装备与控制工程专业课程设计设计题目：生产能力为800N m³/h 甲醇制氢生产装置设计设计人：指导教师：班级：组号：第一组设计时间： 2012年12月24日至2013年1月18日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。
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1800Nm3/h 甲醇制氢装置设计依据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 年在广州金珠江化学有限公司首先投产开车，在得到纯度%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 C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 + KJ/molCO+ H2O= CO2 + H2 KJ/mol总反应：CH3OH + H2O= CO2 + 3H2 + KJ/mol副反应：2CH3OH = CH3OCH3 + H2O KJ/molCO+ 3H2 = CH4 + H2O -+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〜％CO 〜％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〜%。
设计处理能力为1500 Nm3/h转化气、纯度为%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。
甲岬枇刖刼茹明附丁弐齟淞本工艺原料简单，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：甲醇吨脱盐水吨电220V/380V 150 度仪表空气80 Nm3/h生产成本：每Nm3纯氢车间成本为〜元，若二氧化碳能回收销售，则产品成本可下降至〜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〜h,气体组成如下：组份组成％CO2CH3OCH3 〜H2CH3OHH2O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。
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%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。
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。
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。
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40C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。
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工艺过程主要控制指标原料汽化过热原料甲醇流量1134kg/h （2380立方米/小时）1900万立方米/年；原料液流量〜2590Kg/h 汽化过热塔进料温度〜165 C 汽化过热塔塔釜压力（表压）MPa 转化反应进料温度200〜260C反应温度220〜280C导热油温度235〜290C换热器出口转化气温度110〜140C冷却器出口转化气温度V 40 C反应压力（表压）水洗分离进塔脱盐水量636Kg/h循环液量（出塔）〜1469Kg/h 循环液组成（wt % ）:甲醇0〜25% 出塔转化气量〜3135Nm3/h转化气组成（V %）:氢73〜％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 + KJ/mol副反应： CH3OH = CO + 2H2+ KJ/mol2CH3OH = CH3OCH3 + H2O - mol主反应为吸热反应，采用导热油外部加热。
转化气经冷却、催化剂还原还原循环气量 还原气氢含量 还原温度 还原压力其它 进工段冷却水压力 进工段仪表空气压力 导热油流量 化学反应原理二氧化碳 一氧化碳 甲醇 甲烷~2100 Nm3/h〜 10％110〜230C〜 MPa23〜%〜%% %~ MPa〜 160 m3/hCO + 3H2= CH4 + H2O - mol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。
是有类似乙醇气味的无色透明、易燃、易挥发的液体。
比重为。
熔点C,沸点C, 20 C时蒸汽压，粘度厘泊，闪点C, 自燃点385C，在空气中的爆炸极限为〜％。
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）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，无色无臭气体。
无毒无腐蚀性。
气体密度m3,熔点C,沸点C,自燃点400C，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C02,分子量，无色无臭气体。
有酸味，气体密度m3,熔点C,沸点C （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3ppm产品规格⑴转化气组成：H273〜％C0223〜％C0V%CH30H300ppmH20饱和⑵压力：⑶温度：V 40C操作程序1 开车前的准备工作般准备和检查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。
2、关闭所有排液阀、排污阀、放空阀、进料阀、取样阀。
开启冷却水、仪表空气等进工段总阀。
3、通知导热油锅炉房准备开车，并联系确定开车的具体时间和质量数量要求（压力、温度、流量等）。
4、通知分析室准备生产控制分析工作。
5、检查动力设备的完好情况，检查所有仪表电源、气源、信号是否正常。
6、落实产品用户。
因转化催化剂不希望中途频繁停车，如用户没落实不要急于开车。
7、检查消防和安全设施是否齐备完好。
8、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。