山東加工變壓吸附提氫吸附劑

來源: 發(fā)布時間:2023-12-24

   盡管未來需求量巨大,但目前已落地的綠色甲醇生產(chǎn)項目并不多,無法滿足日益增長的綠色消費需求。這成為業(yè)內(nèi)普遍擔憂的問題。來自全球甲醇協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示,目前全球綠色甲醇產(chǎn)能為80多萬噸。2022年統(tǒng)計的綠色甲醇項目超過80個,預計到2027年產(chǎn)能可達800萬噸。主要的生產(chǎn)工藝路線包括兩種,一種是生物質(zhì)氣化制甲醇,一種是綠電制綠氫后與二氧化碳耦合制取甲醇。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前我國規(guī)劃布局的綠色甲醇項目近20個,但真正投產(chǎn)、商業(yè)化運營的項目2個,分別位于河南安陽和江蘇連云港,其余項目均暫未開始。另外值得注意的是,當前我國已投產(chǎn)的兩個綠色甲醇項目,其二氧化碳均來自捕集的工業(yè)尾氣,屬于化石來源的二氧化碳,因此是否屬于真正的綠色甲醇還存爭議。變壓吸附提氫技術(shù)是一種高效、環(huán)保的氫氣提純方法,使用特殊的吸附劑可以實現(xiàn)對氫氣的選擇性吸附和分離。山東加工變壓吸附提氫吸附劑

山東加工變壓吸附提氫吸附劑,變壓吸附提氫吸附劑

   甲醇制氫工藝包括氣相重整法和液相法。甲醇氣相重整制氫與乙醇重整制氫和烴類制氫工藝相比,具有反應溫度低(200~300℃)及氫提純步驟少的優(yōu)點,液相法是近些年研究的新方向,目前處于實驗室研究階段,未實現(xiàn)工業(yè)化。甲醇裂解制氫甲醇裂解反應方程式為:CH3OH?CO+2H2。該反應為合成氣制甲醇的逆反應,是吸熱反應。該反應動力學的研究目前已經(jīng)有很多的報導,目前研究的重點是新型高活性、選擇性和穩(wěn)定性催化劑的研制。甲醇裂解催化劑包括傳統(tǒng)的Cu/ZnO催化劑、Cr-Zn催化體系、貴金屬催化劑、CuCl-KCl/SiO2催化劑、分子篩和均相催化劑。但該工藝產(chǎn)物混合其中含有的一氧化碳含量較高,后續(xù)分離裝置復雜。山東加工變壓吸附提氫吸附劑通過改進吸附劑的制備方法和工藝條件,可以提高其性能和穩(wěn)定性,從而延長其使用壽命和提高生產(chǎn)效率。

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    在變壓吸附氣體分離裝置常用的幾種吸附劑中,活性氧化鋁類屬于對水有強親和力的固體,一般采用三水合鋁或三水鋁礦的熱脫水或熱活化法制備,主要用于氣體的干燥。硅膠類吸附劑屬于一種合成的無定形二氧化硅,它是膠態(tài)二氧化硅球形粒子的剛性連續(xù)網(wǎng)絡,一般是由硅酸鈉溶液和無機酸混合來制備的,硅膠不僅對水有極強的親和力,而且對烴類和CO,等組分也有較強的吸附能力。活性炭類吸附劑的特點是:其表面所具有的氧化物基團和無機物雜質(zhì)使表面性質(zhì)表現(xiàn)為弱極性或無極性,加上活性炭所具有的特別大的內(nèi)表面積,使得活性炭成為一種能大量吸附多種弱極性和非極性有機分子的廣譜耐水型吸附劑。沸石分子篩類吸附劑是一種含堿土元素的結(jié)晶態(tài)偏硅鋁酸鹽,屬于強極性吸附劑,有著非常一致的孔徑結(jié)構(gòu)和極強的吸附選擇性,對CO、CH4、N2、Ar、02等均具有較高的吸附能力。

天然氣制氫工藝的改進通過對轉(zhuǎn)化爐、熱量回收系統(tǒng)等進行改造可以實現(xiàn)成本節(jié)約、降低對天然氣原料的消耗,這種技術(shù)通過對原料的消耗,這種技術(shù)通過對天然氣加氫脫硫和在轉(zhuǎn)化爐中放置適量的特殊催化劑進行裂解重整,生成二氧化碳、氫氣和一氧化碳的轉(zhuǎn)化氣,之后再進行熱量回收,經(jīng)一氧化碳變換降低轉(zhuǎn)化氣中一氧化碳的含量、再通過PSA變壓吸附提純就可以得到純凈的氫氣。天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當條件下,將硅膠、活性炭、氧化鋁等組成吸附床,并用吸附床將變換氣中各雜質(zhì)組分在適當?shù)膲毫l件下進行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實現(xiàn)氫氣的提純。通過優(yōu)化工藝流程和控制參數(shù),可以降低能耗和減少對環(huán)境的影響,從而實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。

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在通常的工業(yè)變壓吸附過程中,由于吸附-解吸循環(huán)的周期短(一般只有數(shù)分鐘),吸附熱來不及散失,恰好可供解吸之用,所以吸附熱和解吸熱引起的吸附床溫度變化一般不大,吸附過程可近似看做等溫過程,其特性基本符合Langmuir吸附等溫方程在實際應用中,一般依據(jù)氣源的組成、壓力及產(chǎn)品要求的不同來選擇PSATSA或PSA+TSA工藝變溫吸附(TSA)法的循環(huán)周期長,但再生徹底,通長用于微量雜質(zhì)或難解吸雜質(zhì)的脫除變壓吸附(PSA)法的循環(huán)周期短,吸附劑利用率高,吸附劑用量相對較少不需要外加換熱設備,被用于大氣量多組分氣體的分離與純化變壓吸附提氫吸附劑可以用于氫氣純化和儲存。山東加工變壓吸附提氫吸附劑

變壓吸附提氫吸附劑可以通過調(diào)節(jié)壓力實現(xiàn)氫氣的選擇性吸附。山東加工變壓吸附提氫吸附劑

在PSA工藝中,通常吸附劑床層壓力即使降至常壓,被吸附的組分也不能完全解吸,因此根據(jù)降壓解吸方式的不同又可分為兩種工藝第一種,用產(chǎn)品氣或其他不易吸附的組分對床層進行“沖洗”,使被吸附組分的分壓降低,將較難解吸的雜質(zhì)沖洗出來,其優(yōu)點是在常壓下即可完成,不再增加任何設備,但缺點是會損失產(chǎn)品氣體,降低產(chǎn)品氣的收率第二種,利用抽真空的辦法降低被吸附組分的分壓,使吸附的組分在負壓下解吸出來,這就是通常所說的真空變壓吸附。VPSA工藝的優(yōu)點是再生效果好,產(chǎn)品收率高,但缺點是需要增加真空泵在實際應用過程中,究竟采用以上何種工藝,主要視原料氣的組成性質(zhì)、原料氣壓力、流量、產(chǎn)品要求以及工廠的場地等情況而定由于焦爐煤氣提純氫氣的特點是:原料壓力低,原料組分復雜并含有焦油、茶等難以解吸的重組分,產(chǎn)品純度要求高。因而裝置需采用“加壓+TSA預處理+PSA氫提純+脫氧+TSA千燥”流程。山東加工變壓吸附提氫吸附劑