浙江小型变压吸附提氢吸附剂

氢能因为其清洁无污染、单位质量能量密度高、可存储、可再生、来源广等优势，成为各国竞相开发新能源的技术，甚至被称为21世纪的“能源”[1]。氢气目前主要作为工业生产的基础原料，广泛应用于各种化工行业，包括炼油、合成氨、合成甲醇等。由于近年来燃料电池技术的逐步成熟和燃料电池汽车的商业化推广，氢气作为动力燃料的潜力日益受到各界重视，预计在2050年，其占到我国能源消费比例将达到10%[2]，有望逐步取代传统汽柴油，彻底改变人类的动力能源。沸石是一种具有高吸附容量的吸附剂，可以实现对大量氢气的快速吸附和分离，适用于大规模氢气生产。浙江小型变压吸附提氢吸附剂

我们现在主要使用的吸附剂有变压吸附硅胶、、高效 Cu 系吸附剂(PU-1)、基制氧吸附剂(PU-8)等。其中山东辛化生产的变压吸附硅胶是针对变压吸附气体分离技术开、研究的脱炭、提纯吸附剂。第三代 (SIN-03)同过特殊的吸附剂生产工艺，控制吸附剂的孔径分布及孔容，改变吸附剂的表面物理化学性质，使其具有吸附容量大，吸附、脱炭速度快，吸附选择性强，分离系数高，使用寿命长等特点。从空气中分离出富氧，该过程经过改进，于 60 年代投入了工业生产。80 年代，变压吸附技术的工业应用取得了突破性的进展，主要应用在氧氮分离、空气干燥与净化以及氢气净化等。其中，氧氮分离的技术进展是把新型吸附剂碳分子筛与变压吸附结合起来，将空气中的 O2 和 N2 加以分离，从而获得氮气。随着分子筛性能改进和质量提高，以及变压吸附工艺的不断改进，使产品纯度和回收率不断提高，这又促使变压吸附在经济上立足和工业化的实现。四川国内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化学组成来调节氢气的吸附性能。

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。

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可以通过改变吸附剂的孔径大小来调节氢气的吸附量。

吸附剂工业PSA-H2装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有:活性氧化铝类活性炭类·硅胶类·分子筛类吸附剂另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的特殊吸附材料，如CO吸附剂和碳分子筛等吸附剂重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、表面积和表面性质等。不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透曲线来评价的。优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件.通过优化工艺流程和控制参数，可以降低能耗和减少对环境的影响，从而实现绿色生产。河南甲醇变压吸附提氢吸附剂

不断研究和开发新型高效的吸附剂是推动变压吸附提氢技术发展的关键。浙江小型变压吸附提氢吸附剂

 要在工业上实现分离还必须考虑吸附剂对各组的分离系数应尽可能大。所谓分离指数是指:达到吸附平衡时，(弱吸附组分在吸附床死空间残余量弱吸附组分在吸附床中的总量)与(强吸附组分在吸附床死空间残余量吸附组分在吸附床中的总量)之比。分离系数越大，分离越容易。一般而言，变压吸附气体分离装置中的吸附剂分离系数不宜小于3.另外，在工业变压吸附过程中还应考虑吸附与解吸间的矛盾。一般而言，吸附越容易则解吸越困难。如对于C5、C6等强吸附质就应选择吸附能力相对较弱的吸附剂，以使吸附容量适当而解吸较容易，而对于N2、02、CO等弱吸附质就应选择吸附能力相对较强的吸附剂如分子筛等;以使吸附容量更大、分离系数更高。此外，在吸附过程中，由于吸附床内压力是周期性变化的，吸附剂要经受气流的频繁冲刷，因而吸附剂还应有足够的强度和抗磨性。 浙江小型变压吸附提氢吸附剂