高溫重整制氫是一種常用的氫氣生產方法,其原理主要涉及到兩個步驟:重整反應和水氣反應。重整反應是指將碳氫化合物(如天然氣、石油、甲醇等)在高溫(700-1100C和高壓2-30MPa)的條件下通過催化劑的作用,將其分解為一氧化碳和氫氣的混合物。這個混合物通常被稱為合成氣。重整反應的化學反應式如fCH4+H20-CO+3H2CnHm+nH20-nCO+in+m/2)H2在重整反應中,催化劑通常是由銘、銅、鋅、鋁、鎳等元素組成的復合催化劑。這些元素能夠促進碳氫化合物的分解,從而提高合成氣的產率。制氫設備的模塊化設計便于安裝、調試和維護。吉林甲醇裂解制氫設備哪里買
吸附平衡是指在一定的溫度和壓力下,吸附劑與吸附質充分接觸,吸附質在兩相中的分布達到平衡的過程,吸附分離過程實際上都是一個平衡吸附過程在實際的吸附過程中,吸附質分子會不斷地碰撞吸附劑表面并被吸附劑表面的分子力束縛在吸附相中;同時,吸附相中的吸附質分子又會不斷地從吸附分子或其他吸附質分子得到能力,從而克服分子力離開吸附相,當一定時間內進入吸附相的分子數和離開吸附相的分子數相等時,吸附過程就達到了平衡。在一定的溫度和壓力下,對于相同的吸附劑和吸附質,該動態平衡吸附量是一個定值。山西催化燃燒制氫設備低溫制氫技術成為制氫設備發展的新趨勢,有助于減少能源消耗。
三種制氫方案對比:天然氣水蒸汽重整制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、電解水制氫大型制氫:天然氣水蒸汽重整制氫占主導地位:(1)天然氣既是原料氣也是燃料氣,無需運輸,氫能耗低,消耗低,氫氣成本。(2)自動化程度高,安全性能高。(3)天然氣制氫,適合大規模工業化生產,一般制氫規模在5000Nm3/h以上時選擇天然氣制氫工藝更經濟小型制氫、高純氫采用電解水方法:水電解制氫技術自開發以來一直進展不大,其主要原因是需要耗用大量的電能,電價的昂貴,用水電解制氫都不經濟。電解水制氫,規模一般小于200Nm3/h,是較成熟的制氫方法,由于它的電耗較高,致其單位氫氣成本較高。甲醇水蒸汽重整制氫是中小型制氫的(1)甲醇蒸汽重整制氫與大規模的天然氣制氫或水電解制氫相比,能耗低。由于反應溫度低,工藝條件緩和,燃料消耗也低。與同等規模的天然氣制氫裝置相比,甲醇蒸汽轉化制氫的能耗約是前者的50%。(2)甲醇蒸汽重整制氫所用的原料甲醇易得,運輸,儲存方便。而且所用的原料甲醇純度高,不需要再進行凈化處理,反應條件溫和,易于操作。
甲醇裂解制氫設備近年來也受到了關注。甲醇作為一種液態有機化合物,易于儲存和運輸,使得甲醇裂解制氫具有一定的靈活性優勢。設備內部,甲醇在催化劑的作用下發生裂解反應,生成氫氣和一氧化碳等產物,隨后經過一系列的凈化和分離步驟,得到高純度的氫氣。甲醇裂解制氫設備的規模可大可小,小型設備適用于分布式制氫場景,如加氫站等,可以根據當地的氫氣需求進行靈活配置和生產。而且,隨著催化劑技術的不斷進步,甲醇裂解制氫的效率和經濟性也在逐步提升,為氫能的普及應用提供了有力支撐。制氫設備的定制化服務能夠滿足不同客戶的特定需求。
催化劑的保護1、在任何情況下,催化劑層溫度禁止超過300℃。2、還原后的催化劑禁止與氧氣或空氣接觸。3、催化劑使用中應盡量避免中途停車。每停一次車,盡管采取了鈍化或氮氣保護操作,還是會影響催化劑使用壽命。4、催化劑的升溫和降溫都必須緩慢進行,禁止急速升溫和降溫。5、在滿足生產能力、產率的前提下,催化劑應在低溫下操作,有利于延長催化劑使用壽命。6、禁止含硫、磷、鹵素元素等物質混入系統,以免造成催化劑中毒。7、對裝置使用的原料甲醇、脫鹽水、氮氣、氫氣等必須符合要求,嚴格規范檢測程序。8、如發現有異常特別是反應系統異常,應立即停車分析檢查,排除后再開車。催化劑的還原和鈍化操作1、準備⑴檢查還原系統所有設備、閥門、儀表是否處正常狀態,關閉所有閥門,開啟儀表,處待用狀態。⑵準備好還原用氮氣、氫氣,并經質檢符合要求。⑶通知導熱油裝置、分析室準備開車,通知送冷卻水。2、催化劑還原操作催化劑使用前須進行還原。由于本催化劑為主要組分為CuO-ZnO-Al2O3,而對轉化反應起主要作用的為活性單質銅,還原過程用氫氣作還原氣,用氮氣作載氣。還原反應為強放熱反應,所以氫氮氣配比及還原氣空速必須符合要求。電解水制氫設備利用電能將水分解為氫氣和氧氣。廣東psa制氫設備
通過優化設備結構和材料,制氫設備的耐用性和可靠性得到提升。吉林甲醇裂解制氫設備哪里買
我們用不同溫度下的吸附等溫線來描述這一關系,吸附等溫線就是在一定的溫度下,測定出各氣體組份在吸附劑上的平衡吸附量,將不同壓力下得到的平衡吸附量用曲線連接而成的曲線。變壓吸附(PSA)氣體分離裝置中的吸附主要為物理吸附物理吸附是指:依靠吸附劑與吸附質分子間的分子力(包括范德華力和電磁力)進行的吸附。特點是:吸附過程中沒有化學反應,吸附過程進行的極快,參與吸附的各相物質間的動態平衡在瞬間即可完成,并且這種吸附是完全可逆的。變壓吸附氣體分離工藝過程之所以得以實現是由于吸附劑在這種物理吸附中所具有的兩個基本性質:一是對不同組分的吸附能力不同,二是吸附質在吸附劑上的吸附容量隨吸附質的分壓上升而增加,隨吸附溫度的上升而下降利用吸附劑的性質,可實現對混合氣體中某些組分的優先吸附而使其它組分得以提純,利用吸附劑的第二個性質,可實現吸附劑在低溫吸附而在高溫、低壓下解吸再生,從而構成吸附劑的吸附與再生循環,達到連續分離氣體的目的。 吉林甲醇裂解制氫設備哪里買