天然氣制氫是把天然氣通過化學反應轉化為氫氣的過程。大型天然氣制氫反應器較為成熟,但適用于燃料電池的小微型天然氣制氫反應器需將原料氣預熱、脫鹽水加熱及工藝蒸汽生產、空氣預熱、燃料及燃燒器、催化重整轉化、煙氣與工藝氣換熱等多個系統(tǒng)高度集成,設計和加工制造難度較大。每一個或幾個固體氧化物燃料電池(SOFC)電堆發(fā)電,就需要至少匹配1臺小微型天然氣制氫反應器。小微型天然氣制氫反應器還可經進一步處理,匹配質子交換膜燃料電池(PEFC)熱電聯(lián)供系統(tǒng),適用于電廠冷卻用氫及實驗室用氫等小規(guī)模工業(yè)用氫場景,市場應用前景廣闊。這種吸附劑可以在不同氣體組成下實現(xiàn)氫氣的選擇性吸附。上海變壓吸附提氫吸附劑價格
變壓吸附制氮裝置是利用變壓吸附原理進行制氮的專業(yè)制氮設備,變壓吸附制氮設備是利用碳分子作為吸附劑把空氣中的氧氣和氮氣所在篩孔穴內的擴散速度變出差異從而將空氣中的氧氣、氮氣分離開來,氧氣分子比氮氣分子擴散速度快,所以先于氮氣擴散到碳分子吸附劑的孔穴內,未能擴散到碳分子吸附劑孔穴內的氮氣作為產品輸出。當下使用變壓吸附原理制氮、氫、氧的專業(yè)設備已經非常普及,程控閥這個部件在這些專業(yè)設備中相當于設備的心臟是設備完成整個工藝流程實現(xiàn)正常運行、可靠工作的關鍵,由于變壓吸附裝置的特殊性,需要大量的程控閥頻繁動作,程控閥需要擁有非常良好的密閉性能才能穩(wěn)定安全的完成變壓吸附裝置的工藝過程,才可以實現(xiàn)裝置的正常運行、可靠工作,因此,程控閥的操作指標和要求均較一般閥門高得多,除了應具有良好的密閉性能和快速的啟閉速度外,還必須能在頻繁動作下,長期經受壓力波動,抗疲勞。天然氣變壓吸附提氫吸附劑費用變壓吸附提氫技術是一種高效、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。
甲醇部分氧化制氫甲醇部分氧化制氫是放熱反應,可對外提供熱量,其主要副產物為CO2,可降低CO含量。在以氧氣作為氧化劑時,所產生的氫氣濃度可達66%;但在以空氣為氧化劑時,氫氣濃度為41%。甲醇部分氧化與甲醇水蒸氣重整反應相比,有以下優(yōu)點:反應是放熱反應,在接近230℃時,反應速度快,當用氧氣代替水蒸氣做氧化劑,效率更高。但用空氣做氧化劑時,會帶入氮氣降低氫含量,為后續(xù)分離提出帶來困難。潘相敏等[5]制備CuZnAlZr整體式催化劑,并考察了水醇比、氧醇比和液體空速等條件對該催化劑上甲醇氧化重整制氫反應的影響,實驗得到***反應條件為水醇摩爾比1,氧醇摩爾比0.22,液體空速0.96h-1。亓愛篤等[8]在Cr-Zn氧化物催化劑上考察了各種工藝條件對甲醇氧化重整制氫過程的影響。通過正交試驗對甲醇的轉化率、氫氣的選擇率、氫產率和產物中CO、CO2的濃度影響程度為反應溫度>氧醇比>水醇比。
天然氣水蒸汽重整制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、電解水制氫大型制氫:天然氣水蒸汽重整制氫占主導地位:(1)天然氣既是原料氣也是燃料氣,無需運輸,氫能耗低,消耗低,氫氣成本。(2)自動化程度高,安全性能高。(3)天然氣制氫投資較高,適合大規(guī)模工業(yè)化生產,一般制氫規(guī)模在5000Nm3/h以上時選擇天然氣制氫工藝更經濟小型制氫、高純氫采用電解水方法:水電解制氫技術自開發(fā)以來一直進展不大,其主要原因是需要耗用大量的電能,電價的昂貴,用水電解制氫都不經濟。電解水制氫,規(guī)模一般小于200Nm3/h,是較成熟的制氫方法,由于它的電耗較高,致其單位氫氣成本較高。甲醇水蒸汽重整制氫是中小型制氫的(1)甲醇蒸汽重整制氫與大規(guī)模的天然氣制氫或水電解制氫相比,投資省,能耗低。由于反應溫度低,工藝條件緩和,燃料消耗也低。與同等規(guī)模的天然氣制氫裝置相比,甲醇蒸汽轉化制氫的能耗約是前者的50%。(2)甲醇蒸汽重整制氫所用的原料甲醇易得,運輸,儲存方便。而且所用的原料甲醇純度高,不需要再進行凈化處理,反應條件溫和,易于操作。 選擇合適的吸附劑和工藝參數(shù)是實現(xiàn)高效變壓吸附提氫的關鍵,這需要對吸附劑的性能和工藝流程有深入的了解。
甲醇在一定的溫度、壓力條件下通過催化劑,在催化劑的作用下,發(fā)生甲醇裂解反應,這是一個氣固催化反應,(1)甲醇經加壓、計量送入換熱器,再經過過熱器達到反應所需溫度后送入裂解反應器。在固定床催化反應器內進行甲醇裂解反應,生成H2和CO??筛鶕脩粜枨?,如需99.99%的純氫,則增加變壓吸附提氫即可。主要原料要求甲醇:符合GB338-2011,工業(yè)一級,純度≥99.5%,氯離子≤0.1mg/L甲醇裂解裝置操作溫度:250~300℃操作壓力:0.1~0.5MPa(可調)。這種吸附劑可以在多種氣體混合物中選擇性地吸附氫氣。新型變壓吸附提氫吸附劑費用
變壓吸附提氫吸附劑可以通過改變吸附劑的孔隙結構來調節(jié)氫氣的吸附性能。上海變壓吸附提氫吸附劑價格
變壓吸附氣體分離工藝過程之所以得以實現(xiàn)是由于吸附劑在這種物理吸附中所具 有的兩個基本性質:一是對不同組分的吸附能力不同,二是吸附質在吸附劑上的吸附 容量隨吸附質的分壓上升而增加,隨吸附溫度的上升而下降。利用吸附劑的性質,可實現(xiàn)對混合氣體中某些組分的優(yōu)先吸附而使其它組分得以提純;利用吸附劑的 第二個性質,可實現(xiàn)吸附劑在低溫、高壓下吸附而在高溫、低壓下解吸再生,從而構 成吸附劑的吸附與再生循環(huán),達到連續(xù)分離氣體的目的。上海變壓吸附提氫吸附劑價格