山西变压吸附提氢吸附剂设计

天然气制氢的工艺流程由原料气处理、蒸汽转化、CO变换和氢气提纯四大单元组成。原料气处理单元主要是天然气的脱硫。原料气的处理量较大，因此在压缩原料气时，选择较大的离心式压缩机。水蒸气为氧化剂，在镍催化剂的作用下将烃类物质转化，得到制取氢气的转化气。转化炉的型式、结构各有特点，上、下集气管的结构和热补偿方式以及转化管的固定方式也不同。虽然对流段换热器设置不同，在蒸汽转化单元都采用了高温转化和相对较低水碳比的工艺操作参数设置有利于转化深度的提高，从而节约原料消耗。转化炉送來的原料气，含一定量的CO，变换的作用是使CO在催化剂存在的条件下，与水蒸汽反应。按照变换温度分，变换工艺可分为高温变换和中温变换。近年来，由于注重对资源的节约，在变换单元的工艺设置上，开始采用CO高温变换加低温变换的两段变换工艺设置，以近一步降低原料的消耗。变压吸附提氢吸附剂可以在不同压力下实现氢气的连续吸附和解吸。山西变压吸附提氢吸附剂设计

吸附剂工业PSA-H2装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有:活性氧化铝类活性炭类·硅胶类·分子筛类吸附剂另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的特殊吸附材料，如CO吸附剂和碳分子筛等吸附剂重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、表面积和表面性质等。不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透曲线来评价的。优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件.山西制造变压吸附提氢吸附剂变压吸附提氢吸附剂可以通过改变吸附剂的晶体结构来调节氢气的吸附性能。

甲醇在一定的温度、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，这是一个气固催化反应，(1)甲醇经加压、计量送入换热器，再经过过热器达到反应所需温度后送入裂解反应器。在固定床催化反应器内进行甲醇裂解反应，生成H2和CO。可根据用户需求，如需99.99%的纯氢，则增加变压吸附提氢即可。主要原料要求甲醇：符合GB338-2011，工业一级，纯度≥99.5%，氯离子≤0.1mg/L甲醇裂解装置操作温度:250~300℃操作压力:0.1~0.5MPa（可调）。

天然气制氢是把天然气通过化学反应转化为氢气的过程。大型天然气制氢反应器较为成熟，但适用于燃料电池的小微型天然气制氢反应器需将原料气预热、脱盐水加热及工艺蒸汽生产、空气预热、燃料及燃烧器、催化重整转化、烟气与工艺气换热等多个系统高度集成，设计和加工制造难度较大。每一个或几个固体氧化物燃料电池（SOFC）电堆发电，就需要至少匹配1台小微型天然气制氢反应器。小微型天然气制氢反应器还可经进一步处理，匹配质子交换膜燃料电池（PEFC）热电联供系统，适用于电厂冷却用氢及实验室用氢等小规模工业用氢场景，市场应用前景广阔。变压吸附提氢技术是一种高效、环保的氢气提取方法，利用吸附剂的吸附特性，将氢气从混合气体中分离出来。

在PSA工艺中，通常吸附剂床层压力即使降至常压，被吸附的组分也不能完全解吸，因此根据降压解吸方式的不同又可分为两种工艺第一种，用产品气或其他不易吸附的组分对床层进行“冲洗”，使被吸附组分的分压降低，将较难解吸的杂质冲洗出来，其优点是在常压下即可完成，不再增加任何设备，但缺点是会损失产品气体，降低产品气的收率第二种，利用抽真空的办法降低被吸附组分的分压，使吸附的组分在负压下解吸出来，这就是通常所说的真空变压吸附。VPSA工艺的优点是再生效果好，产品收率高，但缺点是需要增加真空泵在实际应用过程中，究竟采用以上何种工艺，主要视原料气的组成性质、原料气压力、流量、产品要求以及工厂的场地等情况而定由于焦炉煤气提纯氢气的特点是:原料压力低，原料组分复杂并含有焦油、茶等难以解吸的重组分，产品纯度要求高。因而装置需采用“加压+TSA预处理+PSA氢提纯+脱氧+TSA千燥”流程。吸附剂的再生可以通过降低压力或提高温度来实现，这可以释放被吸附的氢气并恢复吸附剂的活性。广西天然气变压吸附提氢吸附剂

选择合适的吸附剂和工艺参数是实现高效变压吸附提氢的关键，这需要对吸附剂的性能和工艺流程有深入的了解。山西变压吸附提氢吸附剂设计

采用变压吸附分离气体工艺技术从甲醇烈解转化气中提纯氢气的原理是利用吸附剂对不同吸附质的选择性，以及吸附剂对吸附质的吸附容量随压力变化而存在差异的特性，在高压下吸附原料中的杂质组分使得氢气得以提纯低压下脱附这些杂质而使吸附剂获得再生，达到连续提纯氢气的目的。整个操作过程均在环境温度下进行，工艺过程完全实现了自动化控制。来自甲醇高位槽的甲醇和来自原料液储罐中的循环液，经过流量比例调节系统后，分别进入混合管充分混合，配置成规定比例的醇、水昆合液，由原料由下而上被脱盐水洗涤，除去未反应的甲醇和水后，再经气液分离器，分离液滴和缓冲后的转化气被送人变压吸附工序合格后的转化气经过一套吸附塔并联交器，被导热油加热汽化并过热至规定温度的醇、水昆合蒸气进入转化器中，同时完成催化裂解和转化反应，生成的高温转化气在换热器中被原料液冷却，再经冷凝器被循环冷却水冷却冷凝降温后进人净化塔替运行的变压吸附装置，分离杂质后，得到纯度和杂质含量都合格的产品氢气。山西变压吸附提氢吸附剂设计