甲醇製氫

基本概述

　　為減少化工生產中的能耗和降低成本,以替代被稱為“電老虎”的“電解水製氫”的工藝
，利用先進的甲醇蒸氣重整──變壓吸附技術製取純氫和富含CO2的混合氣體, 經過進一步的後處理, 可同時得到氫氣和二氧化碳氣。

　　甲醇與水蒸氣在一定的溫度
、壓力條件下通過催化劑, 在催化劑的作用下, 發生甲醇裂解反應和一氧化碳的變換反應,生成氫和二氧化碳, 這是一個多組份
、 多反應的氣固催化反應係統。反應方程如下:

　　CH3OH→CO+2H2 (1)

　　H2O+CO→CO2+H2 (2)

　　CH3OH+H2O→CO2+3H2 (3)

　　重整反應生成的H2和CO2, 再經過變壓吸附法(PSA)將H2和CO2分離,得到高純氫氣。

製取途徑

　　工業上利用甲醇製氫有二種途徑：甲醇分解、甲醇部分氧化和甲醇蒸汽重整。

　　甲醇蒸汽重整製氫由於氫收率高(由反應式可以看出其產物的氫氣組成可接近75%)，能量利用合理，過程控製簡單，便於工業操作而更多地被采用。

工藝流程

　　甲醇蒸汽重整是吸熱反應
，可以認為是甲醇分解和一氧化碳變換反應的綜合結果。我公司藍博淨化科技的 甲醇蒸汽重整製氫工藝
，經曆了多次技術改進，已相當成熟。該過程的典型工藝流程見圖1。

　　甲醇蒸汽重整反應通常在250-300℃

，1-5MPa，H20與CH30H摩爾比為1.0-5.0的條件下進行，重整產物氣經過變壓吸附等淨化過程，可得不同規格的氫氣產品。

　　甲(jia)醇(chun)蒸(zheng)汽(qi)重(zhong)整(zheng)過(guo)程(cheng)既(ji)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)等(deng)溫(wen)反(fan)應(ying)係(xi)統(tong)，也(ye)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)絕(jue)熱(re)反(fan)應(ying)係(xi)統(tong)。等(deng)溫(wen)反(fan)應(ying)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)管(guan)式(shi)反(fan)應(ying)器(qi)
，管(guan)殼(ke)中(zhong)充(chong)滿(man)熱(re)載(zai)體(ti)進(jin)行(xing)換(huan)熱(re)，保(bao)持(chi)恒(heng)溫(wen)反(fan)應(ying)。在(zai)絕(jue)熱(re)反(fan)應(ying)係(xi)統(tong)中(zhong)，蒸(zheng)汽(qi)與(yu)甲(jia)醇(chun)混(hun)合(he)物(wu)經(jing)過(guo)一(yi)係(xi)列(lie)絕(jue)熱(re)催(cui)化(hua)劑(ji)床(chuang)層(ceng)，床(chuang)層(ceng)之(zhi)間(jian)配(pei)備(bei)換(huan)熱(re)器(qi)1。

　　反應產物淨化係統可根據產品質量等級要求選擇，變壓吸附及膜分離技術是非常實用的氣體淨化技術。變壓吸附淨化可獲得純度高於99.99%的氫氣產品
，依據所使用的不同吸附劑及工藝條件，氫回收率在70%-87%之間變化。溶劑洗滌、CO催化轉化、甲烷化等過程均可用於淨化氫氣。