甲醇制氫裝置設計E0101

⑴ 甲醇制氫

1.甲醇裂解制氫CH3OH → CO+2H2
吸熱反應，可利用發動機的廢熱增加燃料熱值。產物中CO 含量高。
2.甲醇水蒸氣重整制氫: CH3OH(l)+H2O(l)→CO2+3H2氫碳比高，無CO 產生。需外部供熱。
3.甲醇部分氧化制氫:CH3OH(l)+1/2O2+2N2→ 2H2+CO2+2N2 快速放熱反應。會產生局部過熱使催化劑燒結。
4.甲醇內氧引水重整制氫: CH3OH+1/8O2+3/4H2O﹦CO2+11/4H2氫碳較高，無CO 產生，無需外部供能，反應體系啟動快、效率高。反應體系復雜。

⑵ 甲醇裂解制氫的工藝過程

工藝流程如圖所示。
甲醇和脫鹽水按一定比例混合後經換熱器預熱後送入汽化塔，汽化後的水甲醇蒸汽經鍋熱器過熱後進入轉化器在催化劑床層進行催化裂解和變換反應，產出轉化氣含約74%氫氣和24%二氧化碳，經換熱、冷卻冷凝後進入水洗吸收塔，塔釜收集未轉化完的甲醇和水供循環使用，塔項氣送變壓吸附裝置提純。
根據對產品氣純度和微量雜質組分的不同要求，採用四塔或四塔以上流程，純度可達到99.9～99.999%。設計處理能力為1500 Nm3/h轉化氣、純度為99.9%的變壓吸附裝置，其氫氣回收率可達90%以上。
轉化氣中二氧化碳可用變壓吸附裝置提純到食品級，用於飲料及酒類行業。這樣可大大降低生產成本。流程設置先經變壓吸附裝置分離二氧化碳後，富含氫氣的轉化氣經加壓送入變壓吸附裝置提純。

⑶ 甲醇制備氫氣的方程式

甲醇制氫技術是以甲醇、脫鹽水為主要原料，甲醇水蒸氣在催化劑床層轉化成主要含氫氣和二氧化碳的轉化氣，該轉化氣再經變壓吸附技術提純得到純度為99.99%的產品氫氣的工藝技術。本技術分兩部分即甲醇轉化技術和變壓吸附提純技術。

甲醇和水的蒸汽在高於200℃的溫度條件下通過專用的催化劑床層會發生轉化反應，生成化學比例的氫氣和二氧化碳。其化學方程式如下：

CH3OH+ H2O → CO2+3 H2－49.5 KJ/mol ⑴

轉化反應的同時伴隨有副產物 CO生成，經過對反應熱力學和反應機理的研究，結果表明該轉化反應是由兩步反應完成的，即甲醇裂解反應和一氧化碳變換反應。其過程方程式如下：

CH3OH → CO+2H2 －90.7 KJ/mol ⑵

CO+H2O → CO2+H2 ＋41.2 KJ/mol ⑶

甲醇水蒸氣轉化反應為吸熱反應。為節約能耗和物耗，需保證反應在高單程轉化率和高選擇性下進行，所以一般控制反應溫度應高於230℃，而反應的高選擇性是由高選擇性的專用催化劑和操作工藝參數決定的。

甲醇水蒸汽轉化反應為分子增加的反應，一般情況下加壓不利於轉化反應的正方向進行。由於變壓吸附技術和後續用戶對氫氣壓力要求，為節約氣體壓縮過程的電耗，轉化氣一般可在0.7～2.5MPa間。

沒有參與反應的甲醇經冷卻冷凝後部分隨反應轉化帶出，利用甲醇和水的物理性質進行水洗回收其中的甲醇，既降低原料甲醇的消耗，又可以減少後續變壓吸附裝置吸附劑裝填量，提高氫氣的回收率。回收的甲醇在系統循環。

專用轉化制氫催化劑是該轉化工藝的核心，主要組分為氧化態的銅、鋅、鋁，活性組分為單質銅，在投料使用前進行還原活化，將氧化態的催化劑變為具有活性的單質銅。催化劑的還原過程以氫氣為還原劑，氮氣作為為載體和稀釋劑。

在催化劑使用初期，催化劑的活性較高，可在較低的溫度下進行反應。隨著催化劑使用時間的延長，催化劑活性會逐漸下降，需逐漸提高反應溫度以提高反應速度、保證甲醇的單程轉化率和產氣量。

⑷ 甲醇裂解制氫的簡介

甲醇裂解制氫:氫氣在工業上有著廣泛的用途。近年來，由於精細化工、蒽醌法制雙氧水、粉末冶金、油脂加氫、林業品和農業品加氫、生物工程、石油煉制加氫及氫燃料清潔汽車等的迅速發展，對純氫需求量急速增加。 氫氣在工業上有著廣泛的用途。近年來，由於精細化工、蒽醌法制雙氧水、粉末冶金、油脂加氫、林業品和農業品加氫、生物工程、石油煉制加氫及氫燃料清潔汽車等的迅速發展，對純氫需求量急速增加。
對沒有方便氫源的地區，如果採用傳統的以石油類、天然氣或煤為原料造氣來分離制氫需龐大投資，「相當於半個合成氨」，只適用於大規模用戶。對中小用戶電解水可方便製得氫氣，但能耗很大，每立方米氫氣耗電達～6度，且氫純度不理想，雜質多，同時規模也受到限制，因此近年來許多原用電解水制氫的廠家紛紛進行技術改造，改用甲醇蒸汽轉化制氫新的工藝路線。
西南化工研究設計院研究開發的甲醇蒸汽轉化配變壓吸附分離制氫技術為中小用戶提供了一條經濟實用的新工藝路線。第一套600Nm3/h制氫裝置於1993年7月在廣州金珠江化學有限公司首先投產開車，在得到純度99.99%氫氣同時還得到食品級二氧化碳，該技術屬國內首創，取得良好的經濟效益。此項目於93年獲得化工部優秀設計二等獎、94年獲廣東省科技進步二等獎。 本工藝以來源方便的甲醇和脫鹽水為原料，在220～280℃下，專用催化劑上催化轉化為組成為主要含氫和二氧化碳轉化氣，其原理如下：
主反應： CH3OH=CO+2H2 +90.7 KJ/mol
CO+H2O=CO2+H2 -41.2 KJ/mol
總反應： CH3OH+H2O=CO2+3H2 +49.5 KJ/mol
副反應： 2CH3OH=CH3OCH3+H2O -24.9 KJ/mol
CO+3H2=CH4+H2O -+206.3KJ/mol
上述反應生成的轉化氣經冷卻、冷凝後其組成為
H2 73～74%
CO2 23～24.5%
CO ～1.0%
CH3OH 300ppm
H2O 飽和
該轉化氣很容易用變壓吸附等技術分離提取純氫。
目前國內應用此技術的企業已近百家，通過幾年來的運轉證明，本工藝技術成熟、操作方便，運轉穩定、無污染。

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⑹ 甲醇制氫裝置安全嗎

這不是來安全的問題，我覺得很不自可思議，工業用甲醇本身就是氫氣、一氧化碳和二氧化碳合成得到的，費這么多錢得到甲醇，再把甲醇裂解制氫！
成本呢？合算過么？
反正我沒聽說過這么乾的。
倒是甲醇制乙烯、丙烯還是很劃算的。