河南变压吸附提氢吸附剂怎么样

时间:2024年03月16日 来源:

目前氢气的生产主要来自于天然气制氢或者煤制氢,生产过程中会有二氧化碳产生,属于“灰氢”,而目前业界公认的发展方向是“绿氢”,即氢气生产过程中没有二氧化碳产生。当下绿氢主要的生产方式是电解水,通过电能提供能量,将水分子在电极上分解为氢气和氧气。电解水的主要生产设备是电解槽,按照电解质不同,可将电解槽分为3类,即碱性电解槽(AWE)、质子交换膜电解槽(PEM)、固体氧化物电解槽(SOEC)。目前碱性电解槽和质子交换膜电解槽已经工业化,而固体氧化物电解槽尚处于实验室阶段,还未商业化,所以无法对其制氢成本进行分析,下面主要对前两种电解槽的制氢成本进行量化分析。通过变压吸附技术,可以实现高效、低成本的氢气提取。河南变压吸附提氢吸附剂怎么样

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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。 河南变压吸附提氢吸附剂怎么样随着环保意识的提高和新能源的发展,变压吸附提氢技术将在未来发挥更加重要的作用。

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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。

甲醇在一定的温度、压力条件下通过催化剂,在催化剂的作用下,发生甲醇裂解反应,这是一个气固催化反应,(1)甲醇经加压、计量送入换热器,再经过过热器达到反应所需温度后送入裂解反应器。在固定床催化反应器内进行甲醇裂解反应,生成H2和CO。可根据用户需求,如需99.99%的纯氢,则增加变压吸附提氢即可。主要原料要求甲醇:符合GB338-2011,工业一级,纯度≥99.5%,氯离子≤0.1mg/L甲醇裂解装置操作温度:250~300℃操作压力:0.1~0.5MPa(可调)。目前,变压吸附提氢吸附剂已经广泛应用于氢气储存、氢能源转换和氢气传输等领域,具有广阔的应用前景。

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在变压吸附气体分离装置常用的几种吸附剂中,活性氧化铝类属于对水有强亲和力的固体,一般采用三水合铝或三水铝矿的热脱水或热活化法制备,主要用于气体的干燥。硅胶类吸附剂属于一种合成的无定形二氧化硅,它是胶态二氧化硅球形粒子的刚性连续网络,一般是由硅酸钠溶液和无机酸混合来制备的,硅胶不仅对水有极强的亲和力,而且对烃类CO2等组分也有较强的吸附能力。活性炭类吸附剂的特点是:其表面所具有的氧化物基团和无机物杂质使表面性质表现为弱极性或无极性,加上活性炭所具有的特别大的内表面积,使得活性炭成为一种能大量吸附多种弱极性和非极性有机分子的广谱耐水型吸附剂。沸石分子筛类吸附剂是一种含碱土元素的结晶态偏硅铝酸盐,属于强极性吸附剂,有着非常一致的孔径结构和极强的吸附选择性D对CO、CH4、N2、Ar、02等均具有较高的吸附能力。碳分子筛是一种以碳为原料,经特殊的碳沉积工艺加工而成的专门用于提纯空气中的氮气的吸附剂,使其孔径分布非常集中,只比氧分子直径略大0因此非常有利于对空气中氮氧的分离。变压吸附提氢吸附剂是一种高效的氢气储存材料,具有较高的氢气吸附容量和快速的吸附/解吸速率。河北耐高温变压吸附提氢吸附剂

变压吸附提氢吸附剂可以通过改变吸附剂的表面性质来调节氢气的吸附性能。河南变压吸附提氢吸附剂怎么样

在PSA工艺中,通常吸附剂床层压力即使降至常压,被吸附的组分也不能完全解吸,因此根据降压解吸方式的不同又可分为两种工艺第一种,用产品气或其他不易吸附的组分对床层进行“冲洗”,使被吸附组分的分压降低,将较难解吸的杂质冲洗出来,其优点是在常压下即可完成,不再增加任何设备,但缺点是会损失产品气体,降低产品气的收率第二种,利用抽真空的办法降低被吸附组分的分压,使吸附的组分在负压下解吸出来,这就是通常所说的真空变压吸附。VPSA工艺的优点是再生效果好,产品收率高,但缺点是需要增加真空泵在实际应用过程中,究竟采用以上何种工艺,主要视原料气的组成性质、原料气压力、流量、产品要求以及工厂的场地等情况而定由于焦炉煤气提纯氢气的特点是:原料压力低,原料组分复杂并含有焦油、茶等难以解吸的重组分,产品纯度要求高。因而装置需采用“加压+TSA预处理+PSA氢提纯+脱氧+TSA千燥”流程。河南变压吸附提氢吸附剂怎么样

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