宁夏天然气变压吸附提氢吸附剂

天然气制氢工艺的改进通过对转化炉、热量回收系统等进行改造可以实现成本节约、降低对天然气原料的消耗，这种技术通过对原料的消耗，这种技术通过对天然气加氢脱硫和在转化炉中放置适量的特殊催化剂进行裂解重整，生成二氧化碳、氢气和一氧化碳的转化气，之后再进行热量回收，经一氧化碳变换降低转化气中一氧化碳的含量、再通过PSA变压吸附提纯就可以得到纯净的氢气。天然气制氢装置中氢气提纯工艺主要是在适当条件下，将硅胶、活性炭、氧化铝等组成吸附床，并用吸附床将变换气中各杂质组分在适当的压力条件下进行吸附，不易被吸附的氢气就从吸附塔的出口输出，从而实现氢气的提纯。变压吸附提氢吸附剂可以通过热解释放吸附的氢气。宁夏天然气变压吸附提氢吸附剂

   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。河北天然气变压吸附提氢吸附剂吸附剂是变压吸附提氢技术的关键，其性能直接影响到氢气的纯度和产率。

天然气水蒸汽重整制氢、甲醇水蒸汽重整制氢、电解水制氢大型制氢：天然气水蒸汽重整制氢占主导地位：（1）天然气既是原料气也是燃料气，无需运输，氢能耗低，消耗低，氢气成本。（2）自动化程度高，安全性能高。（3）天然气制氢投资较高，适合大规模工业化生产，一般制氢规模在5000Nm3/h以上时选择天然气制氢工艺更经济小型制氢、高纯氢采用电解水方法：水电解制氢技术自开发以来一直进展不大，其主要原因是需要耗用大量的电能，电价的昂贵，用水电解制氢都不经济。电解水制氢，规模一般小于200Nm3/h，是较成熟的制氢方法,由于它的电耗较高，致其单位氢气成本较高。甲醇水蒸汽重整制氢是中小型制氢的（1）甲醇蒸汽重整制氢与大规模的天然气制氢或水电解制氢相比，投资省，能耗低。由于反应温度低，工艺条件缓和，燃料消耗也低。与同等规模的天然气制氢装置相比，甲醇蒸汽转化制氢的能耗约是前者的50%。（2）甲醇蒸汽重整制氢所用的原料甲醇易得，运输，储存方便。而且所用的原料甲醇纯度高，不需要再进行净化处理，反应条件温和，易于操作。

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。变压吸附提氢吸附剂可以通过改变吸附剂的晶体结构来调节氢气的吸附性能。

近日，中国石油石化院氢提纯制燃料电池用氢吸附剂在中国石油华北石化分公司500Nm3/h重整氢变压吸附提纯工业装置完成工业应用，满负荷生产条件下，氢气收率达到86.3%（考核指标85%），产品质量满足GB/T37244-2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》和GB/T3634.2-2011《高纯氢》要求。发展氢能是中国石油保障国家能源安全、优化能源结构的战略选择，工业副产氢变压吸附提纯是目前低成本的燃料电池氢生产方式，而吸附剂的性能是决定副产氢提纯效率和产品质量的关键。此次自主研发吸附剂的工业应用成功，也标志着石化院开启了打通副产氢提纯技术开发自主化道路。变压吸附提氢吸附剂可以用于氢气纯化和储存。四川加工变压吸附提氢吸附剂

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天然气制氢的工艺流程由原料气处理、蒸汽转化、CO变换和氢气提纯四大单元组成。原料气处理单元主要是天然气的脱硫。原料气的处理量较大，因此在压缩原料气时，选择较大的离心式压缩机。水蒸气为氧化剂，在镍催化剂的作用下将烃类物质转化，得到制取氢气的转化气。转化炉的型式、结构各有特点，上、下集气管的结构和热补偿方式以及转化管的固定方式也不同。虽然对流段换热器设置不同，在蒸汽转化单元都采用了高温转化和相对较低水碳比的工艺操作参数设置有利于转化深度的提高，从而节约原料消耗。转化炉送來的原料气，含一定量的CO，变换的作用是使CO在催化剂存在的条件下，与水蒸汽反应。按照变换温度分，变换工艺可分为高温变换和中温变换。近年来，由于注重对资源的节约，在变换单元的工艺设置上，开始采用CO高温变换加低温变换的两段变换工艺设置，以近一步降低原料的消耗。宁夏天然气变压吸附提氢吸附剂