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。甲醇蒸汽重整制氢工艺,经历了多次技术改进,已相当成熟。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。反应产物净化系统可根据产品质量等级要求选择,变压吸附及膜分离技术是非常实用的气体净化技术。变压吸附净化可获得纯度高于,依据所使用的不同吸附剂及工艺条件,氢回收率在70%-87%之间变化。溶剂洗涤、CO催化转化、甲烷化等过程均可用于净化氢气。用途与特点重整制氢催化剂,主要用于甲醇和水发生重整变换反应,转化为H2、N2、CO2、极少量的CO和CH4,以制取所需要的产品H2。该催化剂采用了新的共沉淀生产工艺,添加了特殊助剂,活性稳定、孔结构合理,综合性能已处于国际水平。采用新型的甲醇制氢催化剂能够提高制氢效率。上海甲醇制氢催化剂设计
甲醇部分氧化制氢甲醇部分氧化制氢是放热反应,可对外提供热量,其主要副产物为CO2,可降低CO含量。在以氧气作为氧化剂时,所产生的氢气浓度可达66%;但在以空气为氧化剂时,氢气浓度为41%。甲醇部分氧化与甲醇水蒸气重整反应相比,有以下优点:反应是放热反应,在接近230℃时,反应速度快,当用氧气代替水蒸气做氧化剂,效率更高。但用空气做氧化剂时,会带入氮气降低氢含量,为后续分离提出带来困难。潘相敏等[5]制备CuZnAlZr整体式催化剂,并考察了水醇比、氧醇比和液体空速等条件对该催化剂上甲醇氧化重整制氢反应的影响,实验得到***反应条件为水醇摩尔比1,氧醇摩尔比0.22,液体空速0.96h-1。亓爱笃等[8]在Cr-Zn氧化物催化剂上考察了各种工艺条件对甲醇氧化重整制氢过程的影响。通过正交试验对甲醇的转化率、氢气的选择率、氢产率和产物中CO、CO2的浓度影响程度为反应温度>氧醇比>水醇比。广东推广甲醇制氢催化剂甲醇制氢催化剂的制备方法也是研究的重点之一。
中国制造目前正处于发展的黄金时期。中国每年加工近6亿吨石油,其中渣油含量达到了1.3~1.6亿吨。以70~80%的转化率计,这部分渣油至少能产出5000~8000万吨轻油,顶得上3~4个2000万吨大型炼油厂的年加工量!既然是全新开发的技术,当然可以避免走许多的弯路。首当其冲的,就是如何去掉麻烦的循环泵。从源头分析可以发现,循环泵的存在必要性是维持催化剂流化。那么如果让催化剂变得易于流化,是否可以免去循环泵的困扰?沿着这个思路,中国开发出新型的球形催化剂,并降低催化剂直径,达到500μm,使催化剂的流化性能提高了4~8倍。通过优化催化剂生产过程,控制球形催化剂生产成本与条形相当,中国解决了催化剂对沸腾床反应器的限制。中国的石油炼制能力走在世界前沿,并逐渐甩开了欧美。中国这次开辟的全新技术路线,这意味着中国也有能力开发出一套完全原创、自主研发的高科技技术。未来以中石化STRONG沸腾床技术为技术平台,国内多家炼油厂将充分利用重质油、渣油、沥青资源,实现渣油真正的变废为宝。
甲醇制氢工艺包括气相重整法和液相法。甲醇气相重整制氢与乙醇重整制氢和烃类制氢工艺相比,具有反应温度低(200~300℃)及氢提纯步骤少的优点,液相法是近些年研究的新方向,目前处于实验室研究阶段,未实现工业化。甲醇裂解制氢甲醇裂解反应方程式为:CH3OH↔CO+2H2。该反应为合成气制甲醇的逆反应,是吸热反应。该反应动力学的研究目前已经有很多的报导,目前研究的重点是新型高活性、选择性和稳定性催化剂的研制。甲醇裂解催化剂包括传统的Cu/ZnO催化剂、Cr-Zn催化体系、贵金属催化剂、CuCl-KCl/SiO2催化剂、分子筛和均相催化剂。但该工艺产物混合其中含有的一氧化碳含量较高,后续分离装置复杂。甲醇制氢催化剂的发展可以促进能源转型和环保发展。
转化炉催化剂装填前的准备工作(1)拆开转化炉全部炉管上下法兰,移开两片月牙,取出催化剂托盘,将转化催化剂全部卸掉。用净化风吹扫转化炉管。然后上下拉刷炉管内壁,确认炉管擦内壁拭干净,无杂物。逐个检查出口支尾管,确认无封死堵案现象。检查托盘有无损坏情况,若托盘已损坏,应及时更换,然后装入托盘,用月牙固(2)(3)(4)(5)定好,上好下法兰。(6)用皮尺测量炉管空高,若炉管空高不同,应检查原因并处理好,重新测定,直至合格。(7)利用磅秤将催化剂分袋装好,称好。(8)准备好装填工具,分批把催化剂运至转化炉顶。甲醇制氢催化剂的优化可以提高其催化效率和经济性。广东推广甲醇制氢催化剂
甲醇制氢催化剂的制备方法多种多样,包括溶胶-凝胶法、共沉淀法、浸渍法等。上海甲醇制氢催化剂设计
高分子原料领域,以甲醇(煤)制烯烃(CTO/MTO)为例,现阶段绿氢需求以头部企业的产能升级主要推动力。截至2022年底国内已建成CTO/MTO产能1772万吨/年,占烯烃总产能的20%左右。其中中石化、中煤等国企的CTO/MTO产能占比达到50%左右;民营企业中以宝丰集团规模,产能占比超过10%。2020年开始,宝丰、中石化、中煤等企业陆续开展蓝醇(参考国际名称,特指不完全零碳的甲醇,即绿氢耦合煤制甲醇)制烯烃的示范,合计涉及烯烃产能超50万吨/年,预计2025年左右可全部投运。上海甲醇制氢催化剂设计
阴离子交换膜电解水技术(AEM):能够生产低成本的氢气,需突破关键材料技术限制。电解槽结构类似于PEM电解槽,主要由阴离子交换膜、过渡金属催化电极极板、气体扩散层和垫片等组成,常使用纯水或低浓度碱溶液作为电解质。阴离子交换膜可以传导氢氧根离子,并阻隔气体和电子直接在电极间传递。AEM电解水技术工作原理为,水从阳极过阴离子交换膜到阴极,接受电子产生氢气和氢氧根离子,氢氧根离子穿过阴离子交换膜到阳极,释放电子生成氧气。氢氧根穿过阴离子交换膜回到阳极并放出电子产生氧气,氧气随后通过气体扩散层与电解液一起流出。AEM电解水技术使用廉价的非贵金属催化剂和碳氢膜,具有成本低、电流密度较大等,并且可以与可再...