西藏催化燃烧变压吸附提氢吸附剂

氢能因为其清洁无污染、单位质量能量密度高、可存储、可再生、来源广等优势，成为各国竞相开发新能源的技术，甚至被称为21世纪的“能源”[1]。氢气目前主要作为工业生产的基础原料，广泛应用于各种化工行业，包括炼油、合成氨、合成甲醇等。由于近年来燃料电池技术的逐步成熟和燃料电池汽车的商业化推广，氢气作为动力燃料的潜力日益受到各界重视，预计在2050年，其占到我国能源消费比例将达到10%[2]，有望逐步取代传统汽柴油，彻底改变人类的动力能源。变压吸附提氢吸附剂是一种高效的氢气分离技术。西藏催化燃烧变压吸附提氢吸附剂

变压吸附气体分离工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具 有的两个基本性质:一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附 容量随吸附质的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。利用吸附剂的性质，可实现对混合气体中某些组分的优先吸附而使其它组分得以提纯;利用吸附剂的 第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构 成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。辽宁高科技变压吸附提氢吸附剂这种吸附剂可以在不同气体压力下实现氢气的选择性吸附。

    变压吸附是一种新型气体吸附分离技术，它有如下特点(1)产品纯度高。(2)一般可在室温和不高的压力下工作，床层再生时不用加热，节能经济。(3)设备简单，操作、维护简便。(4)连续循环操作，可完全达到自动化。因此，当这种新技术问世后，就受到各国工业界的关注，竞相开发和研究，发展迅速，并日益成熟。任何一种吸附对于同一被吸附气体(吸附质》来说，在吸附平衡情况下，温度越低，压力越高，吸附量越大。反之，温度越高，压力越低，则吸附量越小。因此，气体的吸附分离方法，通常采用变温吸附或变压吸附两种循环过程。如果压力不变，在常温或低温的情况下吸附，用高温解吸的方法，称为变温吸附《简称TSA)。显然，变温吸附是通过改变温度来进行吸附和解吸的。变温吸附操作是在低温(常温)吸附等温线和高温吸附等温线之间的垂线进行，由于吸附剂的比热容较大，热导率(导热系数)较小，升温和降温都需要较长的时间，操作上比较麻烦，因此变温吸附主要用于含吸附质较少的气体净化方面。如果温度不变，在加压的情况下吸附，用减压(抽真空)或常压解吸的方法，称为变压吸附。可见，变压吸附是通过改变压力来吸附和解吸的。

天然气水蒸汽重整制氢、甲醇水蒸汽重整制氢、电解水制氢大型制氢：天然气水蒸汽重整制氢占主导地位：（1）天然气既是原料气也是燃料气，无需运输，氢能耗低，消耗低，氢气成本。（2）自动化程度高，安全性能高。（3）天然气制氢投资较高，适合大规模工业化生产，一般制氢规模在5000Nm3/h以上时选择天然气制氢工艺更经济小型制氢、高纯氢采用电解水方法：水电解制氢技术自开发以来一直进展不大，其主要原因是需要耗用大量的电能，电价的昂贵，用水电解制氢都不经济。电解水制氢，规模一般小于200Nm3/h，是较成熟的制氢方法,由于它的电耗较高，致其单位氢气成本较高。甲醇水蒸汽重整制氢是中小型制氢的（1）甲醇蒸汽重整制氢与大规模的天然气制氢或水电解制氢相比，投资省，能耗低。由于反应温度低，工艺条件缓和，燃料消耗也低。与同等规模的天然气制氢装置相比，甲醇蒸汽转化制氢的能耗约是前者的50%。（2）甲醇蒸汽重整制氢所用的原料甲醇易得，运输，储存方便。而且所用的原料甲醇纯度高，不需要再进行净化处理，反应条件温和，易于操作。 变压吸附提氢吸附剂可以通过调节压力实现氢气的选择性吸附。

变压吸附(PSA)工序采用5-1-3PSA工艺，即装置有5个吸附塔组成，其中-个吸附塔始终处于进料吸附状态，其工艺过程由吸附、三次均压降压、顺放、逆放、冲洗、三次均压升压和产品升压等步骤组成，具体工艺如下经过预处理后的焦炉煤气自塔底进入吸附塔中正处于吸附工况的吸附塔，在吸附剂选择吸附的条件下，一次性出去氢以外的绝大部分杂质，获得纯度大于99.9%的粗氢气，从塔顶排出送净化工序当被吸附杂质的传质区前沿(成为吸附前沿)到达床层出口预留段某一位置时，停止吸附，转入再生过程。随着氢能源的不断发展和应用需求的增加，变压吸附提氢吸附剂的研究和开发将成为氢能源的重要研究方向之一。西藏催化燃烧变压吸附提氢吸附剂

吸附剂是变压吸附提氢技术的关键部分，它具有高吸附容量、高选择性和良好的再生性能，能够吸附和释放氢气。西藏催化燃烧变压吸附提氢吸附剂

在通常的工业变压吸附过程中，由于吸附-解吸循环的周期短(一般只有数分钟)，吸附热来不及散失，恰好可供解吸之用，所以吸附热和解吸热引起的吸附床温度变化一般不大，吸附过程可近似看做等温过程，其特性基本符合Langmuir吸附等温方程在实际应用中，一般依据气源的组成、压力及产品要求的不同来选择PSATSA或PSA+TSA工艺变温吸附(TSA)法的循环周期长，但再生彻底，通长用于微量杂质或难解吸杂质的脱除变压吸附(PSA)法的循环周期短，吸附剂利用率高，吸附剂用量相对较少不需要外加换热设备，被用于大气量多组分气体的分离与纯化西藏催化燃烧变压吸附提氢吸附剂