高溫重整制氫是一種常用的氫氣生產(chǎn)方法,其原理主要涉及到兩個步驟:重整反應(yīng)和水氣反應(yīng)。重整反應(yīng)是指將碳?xì)浠衔?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(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式如fCH4+H20-CO+3H2CnHm+nH20-nCO+in+m/2)H2在重整反應(yīng)中,催化劑通常是由銘、銅、鋅、鋁、鎳等元素組成的復(fù)合催化劑。這些元素能夠促進(jìn)碳?xì)浠衔锏姆纸?,從而提高合成氣的產(chǎn)率。水氣反應(yīng)是指將合成氣在一定溫度(200-400°C)和壓力下,通過水氣變換反應(yīng)(CO+H20-CO2+H2)將氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳和氫氣的混合物。水氣反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式如下:CO+H20+CO2+H2在水氣反應(yīng)中,催化劑通常是氧化鋅、氧化鉻、氧化銅等金屬氧化物催化劑。這些催化劑能夠促進(jìn)CO和H20的反應(yīng),從而提高氫氣的產(chǎn)率。綜上所述,高溫重整制氫的原理是通過重整反應(yīng)將碳?xì)浠衔锓纸鉃橐谎趸技状贾茪浯呋瘎┛梢詫⒓状嫁D(zhuǎn)化為氫氣。吉林變壓吸附甲醇制氫催化劑
在當(dāng)前全球應(yīng)對氣候變化的背景下,綠色甲醇被認(rèn)為是未來較具潛力的脫碳燃料。何謂綠色甲醇?全球甲醇行業(yè)協(xié)會中國區(qū)首席趙凱指出:“關(guān)于綠色甲醇的定義,目前全球并沒有明確的說法。我認(rèn)為,如果能夠使用可再生的原料制取甲醇,并且其全生命周期的碳足跡能夠做到足夠低,就可以稱為綠色甲醇?!痹跇I(yè)內(nèi)看來,綠色甲醇應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。在海運領(lǐng)域,綠色甲醇因為不含硫、低氮氧化物,可以替代傳統(tǒng)的高碳船用燃料;在道路交通領(lǐng)域,綠色甲醇可與汽油混合或直接用于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車,也可用于混合動力與燃料電池汽車;在航空領(lǐng)域,綠色甲醇可通過轉(zhuǎn)化為噴氣燃料,作為一種可持續(xù)航空燃料。海南甲醇制氫催化劑有哪些未來,甲醇制氫催化劑的研究將繼續(xù)深入,以提高其催化效率和穩(wěn)定性,促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
催化劑的裝卸1、準(zhǔn)備⑴檢查檢修工具及防護(hù)用品是否齊全完好。⑵準(zhǔn)備好裝催化劑的量杯、漏斗、標(biāo)尺等工具。⑶對催化劑開桶進(jìn)行質(zhì)量檢查,用6~10目的鋼網(wǎng)篩將催化劑中的碎粉篩除備用。在運輸或存庫中不當(dāng)受到污染或被水浸泡變質(zhì)的催化劑一般不能使用。只有確認(rèn)催化劑質(zhì)量符合要求時,才能裝入轉(zhuǎn)化爐內(nèi)。2、裝催化劑⑴卸下轉(zhuǎn)化爐上蓋,再次檢查轉(zhuǎn)化爐內(nèi)是否干凈,若不符合要求,要重新清掃干凈。逐根檢查反應(yīng)管,看有無堵塞等異?,F(xiàn)象。⑵逐根定體積裝填催化劑(2.3升/根),并做記號,以免漏裝或重裝。⑶裝填時不能急于求成,以防出現(xiàn)架橋現(xiàn)象,當(dāng)出現(xiàn)架橋時應(yīng)作好標(biāo)記,及時處理。⑷定量裝填完后,再逐根檢查有無漏裝,當(dāng)確認(rèn)無漏裝并已處理了架橋現(xiàn)象。如需要,再補充加裝一遍,保證每根管內(nèi)催化劑量基本相等。⑸當(dāng)全部裝填完畢后,用儀表空氣吹凈上管板,裝好轉(zhuǎn)化爐上封頭及管線。
甲醇制氫催化劑的使用和保護(hù)1.1轉(zhuǎn)化爐的清洗和準(zhǔn)備1、將轉(zhuǎn)化爐上、下封頭拆下,先檢查轉(zhuǎn)化爐質(zhì)量是否符合要求,再將轉(zhuǎn)化爐內(nèi)上下封頭、列管內(nèi)、板管和花板上的鐵銹雜物處理干凈,必要時可進(jìn)行酸洗、水洗,再擦凈、吹干備用,要求無鐵銹、無雜物。2、下封頭花板上按要求規(guī)格放2層12目絲網(wǎng),往花板上堆滿已經(jīng)洗凈吹干的Φ10~12mm的氧化鋁瓷球,將瓷球上表面推平,要求瓷球上表面與轉(zhuǎn)化爐下花板面保持有10~15mm高的空間。3、重新裝好下封頭和上封頭,通氣對轉(zhuǎn)化爐再次進(jìn)行試漏查漏,當(dāng)確認(rèn)下封頭不漏氣后,方可泄壓排氣,準(zhǔn)備裝填催化劑。在甲醇制氫過程中,催化劑的活性與選擇性至關(guān)重要。
甲醇制氫工藝包括氣相重整法和液相法。甲醇?xì)庀嘀卣茪渑c乙醇重整制氫和烴類制氫工藝相比,具有反應(yīng)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(yīng)方程式為:CH3OH?CO+2H2。該反應(yīng)為合成氣制甲醇的逆反應(yīng),是吸熱反應(yīng)。該反應(yīng)動力學(xué)的研究目前已經(jīng)有很多的報導(dǎo),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(fù)雜。甲醇制氫催化劑的優(yōu)化可以通過改變催化劑的組成、結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行。吉林變壓吸附甲醇制氫催化劑
新型甲醇制氫催化劑的研發(fā)是實現(xiàn)綠色能源轉(zhuǎn)化的重要途徑。吉林變壓吸附甲醇制氫催化劑
催化劑裝填技術(shù)要求(1)必須嚴(yán)格按催化劑裝填圖的要求裝填瓷球(柱)和催化劑(2)定期測量催化劑料面的高度,核算所裝催化劑的數(shù)量和裝填密度,盡可能使催化劑裝填密度接近設(shè)計值。(3)催化劑裝填過程中,盡可能相同水平面的密度均勻,防止出現(xiàn)局部過松。(4)催化劑的自由下落高度小于1.5米以免撞碎催化劑。(5)在催化劑上站立或行走也會損壞催化劑,要求腳下?lián)碛写蟮哪z合板“雪”或在0.3%的支撐板上工作,盡量減少直接在催化劑上行走。(6)每層催化劑的料面要水平。吉林變壓吸附甲醇制氫催化劑