甲醇裂解-变压吸附制氢工艺原理及技术特性
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。
甲醇制氢工艺说明
甲醇制氢工艺说明(总2页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March工艺流程简述一、总述本装置采用的是甲醇水蒸汽转化制氢技术，通过变压吸附分离（PSA ）的工艺方法生产纯氢，产品氢气的含量可达到99.99%。
流程主要分为甲醇蒸汽裂解转化和变压吸附分离两部分。
二、甲醇水蒸汽转化甲醇水蒸气转化过程分为配料、汽化、反应、脱酸、水冷以及水洗等过程组成，分述如下：1.配料甲醇经流量计输送到配料罐(V01)中层容器中(配料罐由上，中，下层三个不同的容器组成)，去离子水经流量计输送到去离子水罐(V02)中，配料由来自配料罐(V01)上层容器的洗涤液(来自水洗塔)和纯甲醇在配料罐(V01)的中层容器中进行，为保证反应的顺利进行，配料罐中层容器的甲醇质量浓度必须保持在50%左右。
配好的甲醇溶液由配料罐(V01)中层容器自流进入配料罐(V01)的下层容器中(使甲醇与去离子水能混合均匀)。
2.汽化原料液由配料罐(V01)下层容器经隔膜计量泵(P01)加压至约1.1MPa(g)输送到螺旋板式换热器(E02)用脱酸反应器(R02)出口气体热量对其预热。
预热后的原料进入螺旋板式汽化器(E01)汽化成反应所需的原料气体(质量浓度为50%的甲醇-水蒸汽)。
汽化所需的热量由1.0MPa(g)的饱和蒸汽提供。
3.反应由汽化器(E01)汽化产生的原料气体进入反应器(R01)，反应器中填装有双功能催化剂，甲醇-水蒸汽通过催化剂在约230℃-280℃下一次完成裂解和转化二个反应，生成氢气和二氧化碳。
反应方程式如下：()()2/5.431/8.90222223mol KJ H CO O H CO mol KJ H CO OH CH ++→+-+→ 总的反应式为：mol KJ H CO O H OH CH /3.4732223-+→+整个反应过程是吸热的。
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。
甲醇裂解制取氢气技术介绍
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。
甲醇转化制氢工艺探讨
甲醇转化制氢工艺探讨摘要：氢气在我国多个工业领域内应用广泛，具有密度小，能量高的特点，是未来的新型高能燃料之一，发展前景看好。
制氢气的工业方法有许多，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氢气在我国多个工业领域内应用广泛，具有密度小，能量高的特点，是未来的新型高能燃料之一，发展前景看好。
制氢气的工业方法有许多，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，下面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。
一、甲醇转化制氢气的优势阐述1.甲醇转化制氢气的优势之一是工业项目所需的投资不大，而其间的能耗也不高。
天然气等烃类的水蒸汽转化为氢，一般要在高温的条件下进行，所需的加热炉的反应管要使用耐热合金制造，除此之外，还要注意对蒸汽和燃烧空气的预热转化，要注意氢气纯化所使用的热源情况；而通过利用水煤气中变来制造氢气一般要在四百摄氏度至五百摄氏度的高温下进行，而且还须脱硫净化工艺的处理，其间仍要注意副产蒸汽的回收，所以问题多多。
而相比来讲，通过甲醇转化制氢气，需要的温度要低许多，一般在二百五十摄氏度至三百摄氏度之间，它不需要注意副蒸气的收集，不需要考虑废热的回收利用。
甲醇转化制氢气所用燃料成本不贵，和相同规模的制氢工业设备相比，投资较小，收报较高。
2.甲醇转化制氢气的优势之二是所需原料容易取得。
作为制造氢气的原料甲醇来讲，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，而至笔者截稿，已到一千五百余万吨。
由于甲醇原料的纯度高，不用经过脱硫、脱焦油等预处理流程；因此，其生产流程的腐蚀性低，对于设备的影响不大而且要求也低，操作便捷。
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。
甲醇蒸汽转化配变压吸附分离制氢技术
甲醇蒸汽转化配变压吸附分离制氢技术下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!摘要：甲醇是一种重要的化工原料，也是一种潜在的清洁能源。
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%。
甲醇制氢工艺简介
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。
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。
甲醇制氢工艺说明
工艺流程简述一、总述本装置采用的是甲醇水蒸汽转化制氢技术，通过变压吸附分离（PSA ）的工艺方法生产纯氢，产品氢气的含量可达到99.99%。
流程主要分为甲醇蒸汽裂解转化和变压吸附分离两部分。
二、甲醇水蒸汽转化甲醇水蒸气转化过程分为配料、汽化、反应、脱酸、水冷以及水洗等过程组成，分述如下：1.配料甲醇经流量计输送到配料罐(V01)中层容器中(配料罐由上，中，下层三个不同的容器组成)，去离子水经流量计输送到去离子水罐(V02)中，配料由来自配料罐(V01)上层容器的洗涤液(来自水洗塔)和纯甲醇在配料罐(V01)的中层容器中进行，为保证反应的顺利进行，配料罐中层容器的甲醇质量浓度必须保持在50%左右。
配好的甲醇溶液由配料罐(V01)中层容器自流进入配料罐(V01)的下层容器中(使甲醇与去离子水能混合均匀)。
2.汽化原料液由配料罐(V01)下层容器经隔膜计量泵(P01)加压至约 1.1MPa(g)输送到螺旋板式换热器(E02)用脱酸反应器(R02)出口气体热量对其预热。
预热后的原料进入螺旋板式汽化器(E01)汽化成反应所需的原料气体(质量浓度为50%的甲醇-水蒸汽)。
汽化所需的热量由1.0MPa(g)的饱和蒸汽提供。
3.反应由汽化器(E01)汽化产生的原料气体进入反应器(R01)，反应器中填装有双功能催化剂，甲醇-水蒸汽通过催化剂在约230℃-280℃下一次完成裂解和转化二个反应，生成氢气和二氧化碳。
反应方程式如下：()()2/5.431/8.90222223mol KJ H CO O H CO mol KJ H CO OH CH ++→+-+→ 总的反应式为：mol KJ H CO O H OH CH /3.4732223-+→+整个反应过程是吸热的。
反应器(R01)催化裂解所需的热量由导热油提供。
4.脱酸及水冷从反应器(R01)出来的反应产物进入脱酸罐(R02)。
脱酸罐中的填料可脱除裂解气中的腐蚀性物质(主要为甲酸)。
【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。
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。
甲醇裂解制氢PSA工段讲解
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
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。
甲醇裂解法制氢气规程、教材(8)
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ⅱ 》
椎 甚 蘩 ｒ 井｝ 《 一》 筛 砑： 噼 耻 艟 『 ｊ 【
¨程 师。卿 岳簪 ６网 ［ Ⅲ
于 太
ｅＩ Ｉ ＯＨ舟 峨 。 一 Ｃ 斗３ ３
譬正 业 繇 啦 ｌ 羁谶 监 Ｊｌ
山Ｉ 颤三雏 雏 卿｛ ＿ ｆ 公 殴衙 佰 旺
闻＿－ Ⅱ＝艨 纷 盅 ＿ 事正 耍
解液循环时夹带等原 因， 使氢气的纯度在 ９ ．％ ９５ ９ ． ％ 之 内 ， 论成 本 和 质 量 都 大 大 低 于 甲醇 ９８ 无
～
（） 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％
２１ ０ ２年第 ３ ２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
３ １
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
。
甲醇水 蒸 汽 转 化 反 应 为 分 子增 加 的 反 应 ， 一
般 情况 下加 压不 利 于转 化 反应 的正方 向进 行 由
于变压吸附技术 和后续用户 对氢气压力要求 ， 为 节 约气 体压 缩过 程 的 电耗 ， 转化 气一般 可在 ０ ７～ ．
．
１ 甲醇 转 化 铹 氢气 工 艺 原 理
《 维纶通讯》
２ １ ６月 ０２年
甲醇 裂解 一变压 吸 附制 氢 工 艺原 理 及 技 术特 性
尹林虎
杨建 峻
（ 山西 三维 集 团股 份有 限公 司， 山西 洪洞 ０ １０ ） ４６ ３
【 摘 要 】 简述 甲醇裂解 一变压 吸附制氢 的工 艺原理 以及技术 特性 ， 为甲醇裂解 一变压 吸附制氢投 资 认
甲醇 糯 水盼 蒸汽 在高Ｔ Ｄ 孵温 度 条 件下
５强 之 闻
没 有参 与 反应 的 醇经 冷却 冷凝后 部 分随 反
慵 期 ｎ一嘞 一２ ２
通 过专 厢 的 健 纯 粼 睐腥 会发 生转 触反 碰 生成 他
学 比例
锄
气
他碳 。其
程式 Ｆ 姗］ ：
较 高 的压 力 产 品气依 次 对该 吸附 塔进 行升 压 。 该 过 程与 均压 降 压过 程相 对 应 ， 不仅 是 升压过 程 ， 而 且 更是 回收 其 它塔 的床层 死 空 间产 品气 的过 程 。 （ ） 品气 升压过 程 ７产 在 均压 升 压 过 程 完 成后 ， 了使 吸 附 塔 可 以 为 平稳 的切换 至下 一 次吸 附并 保 证产 品纯 度 在 这 一 过 程 中不发 生 波 动 ， 要 通 过 压 力调 节 阀缓 慢 而 需
２ 变压吸附提纯氢气工艺原理
变 压 吸附是利 用 吸附剂 对气 体 的吸 附 有选 择 性， 即不 同 的气 体 （ 吸附 质 ） 吸附 剂 上 的 吸附 量 在 有差 异 和一 种特定 的气体 在 吸 附剂 上 吸 附 量 随压 力 变 化 而变 化 的特性 ， 压下 吸 附 ， 压 下解 吸 ， 高 低 实 现气 体混 合物 的分 离 和 吸附 剂 的再 生 。甲醇 裂 解 气 采 用 两 段 法 吸 附 制 取 氢 气 。第 一 段 变 压 吸 附 ： 二氧 化碳 （ Ｏ ） 大 部 分脱 除 ， 段称 为 脱 将 Ｃ 绝 该 碳 段 。第二 段变压 吸 附 ： 主要 是将 Ｈ 与 其 他气 体
技 术 。本技 术分 两音 分 即甲醇 转 化技 术 和变压 程转化率和高选择 性下 进行 ， 以一般 控 制反应 温 度应 高 于 ２０℃ ， 所 ３ 而反应 的高 选择 性 是 由高选 择性 的专用 催 化 剂 和
操 作工 艺参 数 决定 的 。
式如下 ：
ＣＨ３ ＯＨ ＿ ＣＯ ＋２ —９ ７ ＋ Ｈ２ ０． ｋ ／ ｏ Ｊｔ ｌ ｏ
等领域 。工业上制氢方法有很多种 ， ： 如 热化学循 环法 制 氢 、 分 解 直 接制 氢 、 热 光催 化 法 制 氢 、 物 矿
燃料 转化 制 氢 和 电解 水 制 氢 。还 有 铁 、 制 氢 法 汽
和氨分解制氢法等等 ， 中有些方法还在研究 中。 其 目前 ， 最成 熟 的工 业 大 规模 制 氢 方 法 是 烃 类 或 甲
醇裂 解 一变 压 吸附 制氢 和 电解 水 制氢 。电解 水制 氢 由于 隔膜 穿漏 和溶 解 于 电解 液 中 的氢 、 氧在 电
（） ２
ＣＯ ＋Ｈ２ ． Ｃ ０ ÷ Ｏ２＋Ｈ２ ＋ ． ４１ ２ ｋ／ ｌ Ｊ ｍｏ
模 较大的情况下 ， 采用其它制氢方法更为经济 。
【 关键词 ］ 甲醇裂解
制氢
变压 吸附
氢气 （ ： 广 泛应 用 于 化学 、 金 、 Ｈ） 冶 电子 、 天 航
转化反 应 的 同 时 伴 随 有 副 产 物一 氧 化 碳
（ Ｏ） 成 ， 过 对 反 应 热 力 学 和反 应 机 理 的 研 Ｃ 生 经 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