陕西天然气甲醇制氢催化剂

在当前全球应对气候变化的背景下，绿色甲醇被认为是未来较具潜力的脱碳燃料。何谓绿色甲醇？全球甲醇行业协会中国区首席赵凯指出：“关于绿色甲醇的定义，目前全球并没有明确的说法。我认为，如果能够使用可再生的原料制取甲醇，并且其全生命周期的碳足迹能够做到足够低，就可以称为绿色甲醇。”在业内看来，绿色甲醇应用领域广阔。在海运领域，绿色甲醇因为不含硫、低氮氧化物，可以替代传统的高碳船用燃料；在道路交通领域，绿色甲醇可与汽油混合或直接用于传统内燃机汽车，也可用于混合动力与燃料电池汽车；在航空领域，绿色甲醇可通过转化为喷气燃料，作为一种可持续航空燃料。甲醇制氢催化剂可以将甲醇转化为氢气。陕西天然气甲醇制氢催化剂

工业制氢方案很多，主要有以下几类：（1）煤制氢；（2）天然气制氢；（3）甲醇制氢：包括甲醇水蒸汽重整制氢、甲醇直裂制氢、甲醇部分氧化制氢；（4）水解制氢（5）富氢气体提纯制氢：各种富氢尾气（氯碱厂副产氢、炼油厂副产氢、合成氨厂副产氢、煤化工副产氢等）。甲醇制氢原理是甲醇和水反应生成氢气和二氧化碳的合成气，再经过PSA提纯，得到高纯度的氢气。该方法原料为甲醇和脱盐水，原料来源方便，在220～280℃下，催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气；甲醇的单程转化率可达95%以上，氢气的选择性高于99.5%，再利用变压吸附技术，可得到纯度为99.999%的氢气，一氧化碳的含量低于1ppm。陕西天然气甲醇制氢催化剂甲醇制氢催化剂的制备方法对于其性能有着重要影响。

甲醇的多元化生产路径中，绿氢可与多条路径耦合。其中，以煤制甲醇、电炉尾气制甲醇、CO2加氢制甲醇、生物甲醇为例，其中存在一定规模的绿氢需求空间。能景研究认为：对传统煤制甲醇来说，绿氢可帮助满足政策指标要求下实现扩产。使用绿氢替代已有产能中的煤制氢部分，降低煤炭消耗，可腾出一定的能耗、碳排放指标，在无产能指标限制的省份实现扩产。对CO2加氢制甲醇，绿氢对其场景开拓起重要补充作用。国内现有的CO2加氢制甲醇项目多搭配生产副产氢气的炼焦工厂开展，而在开展了CCUS项目却缺乏副产氢的地区，需依靠绿氢作为氢源。对电炉尾气制甲醇、生物甲醇起到补氢增产作用。电炉尾气H2/CO含量比约0.03~0.15，生物质气/汽化气同样碳多氢少，远达不到甲醇合成的2:1要求。而引入绿氢作为补充可提高碳资源利用率提高产能，尤其对生物甲醇，可缓解生物质供应紧张压力。

加氢催化剂预硫化：预硫化原理及目的钻-钥催化剂为氧化态，活性较低，经硫化后具有更高的活性。如果以低沸点轻质石脑油为原料，由于含硫低(<20PPm)且硫形态简单，一般不进行预硫化，而直接投用，使其在使用过程中逐渐硫化。如果以高沸点轻质油或炼厂千气作原料，由于其硫形态较复杂且疏含量较高(一般>200PPm)，则应进行预硫化，以充分发挥加氢催化剂的活性，提高加氢转化有机硫的能力。注意事项：加入加氢装置低分气前，加氢反应器入口温度不能超过180°C引入加氢装置低分气时要缓慢增加，同时要密切注意加氢反应器的床层温升。甲醇制氢催化剂的应用领域广，包括燃料电池、化工生产等。

新型催化剂：量产技术及稳定性是研究重心规模化生产技术决定新型催化剂应用潜力。目前各类新型催化剂合成方法大类不低于15种，按合成条件分包括固、液、气等多种方案，而且其中许多催化剂还需经过多相态步骤的复杂处理工艺。然而目前实际上规模化应用的主要为液相还原方案，还需要反应条件温和可控。稳定性突破是新型催化剂推广应用的基本条件。铂碳催化剂已经过了多年规模化生产及应用，性能及稳定性得到了验证；而其他采用了合金化、碳基底改性等方案的新型催化剂，虽然在降低过电位以及降低贵金属含量等方面已经超过了铂碳，但同时面临结构失效、性能衰退等稳定性差的困扰。如何解决高稳定性与高性能之间的矛盾是目前新型催化剂研究的关键。低成本生产及合成方案是新型催化剂的研究重点。虽然部分新型催化剂可以同时做到高催化性能、较高稳定性、低贵金属含量同时具备，但其生产成本仍然阻碍其实际应用。催化剂的设计与优化是甲醇制氢过程中的关键环节。海南国内甲醇制氢催化剂

采用新型甲醇制氢催化剂能够提高能源利用效率。陕西天然气甲醇制氢催化剂

加氢精制装置：加氢精制是指油品在催化剂、氢气和一定的压力、温度条件下，含硫、氮、氧的有机化合物分子发生氢解反应，烯烃和芳烃分子发生加氢饱和反应的过程。产品精制主要包括汽油加氢精制、汽油吸附脱硫（SZorb）、柴油加氢精制、航煤加氢精制等。除了汽油吸附脱硫（SZorb）外，其它三类加氢精制在工艺上大同小异，装置构成基本由反应部分，分馏部分、氢气压缩机、循环氢脱硫及公用工程部分组成。产品为精制后的汽油、柴油及航煤。加氢精制方面，国内外均有相当多的工艺及催化剂技术，其中主要体现在催化剂方面，此处就不一一罗列。汽油吸附脱硫（SZorb）装置：SZorb装置由中石化当年买断康菲石油公司发展而来。装置主要由进料与脱硫反应、吸附剂再生、吸附剂循环、产品稳定部分、装置内的公用工程部分组成。在工艺技术层面兼具催化裂化和催化重整的特点，可将汽油的硫含量轻松降至10PPM以下。陕西天然气甲醇制氢催化剂