高效率甲醇制氢新技术

     简介

   氢气是化工生产中加氢反应的必要气源,由于原料来源的不同、氢气纯度要求不同,制氢装置的投资规模及氢气生产成本相差很大。工业上制氢方法有烃类蒸汽转化法、电解水法等。烃类蒸汽转化制氢适合用于氢气用量大、规模装置大的场合,其能耗及单位氢气的生产成本较低;电解水则适合用于氢气用量较小的场合,其装置规模小,但能耗及氢气的生产成本较高,对于中等规模氢气用量的场合,人们一直致力于寻求新的制氢原料。随着甲醇合成技术的改进,目前世界上工业甲醇的产量不断提高,价格也比较低廉,利用甲醇水蒸汽转化制氢,具有装置规模小投资低、氢气生产成本低、无污染,原料来源稳定等优点在没有富氢原料气的场合下,甲醇裂解制氢是最佳的技术选择,自八十年代后期逐渐受到人们的重视。现该技术已成为工业成熟技术。

     应用领域

   该技术是采用甲醇和水进行蒸汽转换生成氢气、二氧化碳混合气体,再用南京工业大学开发的变压吸附气体分离先进技术将氢气和二氧化碳分离而得纯氢气。变压吸附技术工作原理是以吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础,在高压下进行吸附,在较低压力 (甚至在真空状态) 下使吸附的组分解吸出来。由于吸附循环周期短,吸附热来不及散失可供给解吸用,因此吸附热和解吸热引起的吸附床层温度变化很小,可近似看作等温过程。
   南京工业大学吸附技术研究所最近开发出新型节能型工艺,大大降低了甲醇制氢过程的能量消耗,具有显著的经济效益,已在多家生产单位采用。该工艺具有以下特点:
  1.研制的甲醇催化剂单程转化率>99%,使用温度230-280℃,压力从常压到3.0MPa皆可。该催化剂的性能经实验室评价为国内领先水平,且在工业装置运行三年以上。
  2.采用本所研究开发的CO高效吸附剂,使得产品氢气中的CO含量小于1ppm,氢气纯度可以达到99.99%以上,同时氢气回收率高(大于90%),比国内同类型的装置提高10个百分点,因此甲醇消耗低,氢气成本大大降低,经济效益显著。

南京工业大学 化学化工学院

联系人:梅 华  博士

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