在某些特定場景下，甲醇制氫、天然氣制氫也可以得到很好的應(yīng)用。本文對(duì)它們分別做介紹。
一、甲醇制氫及設(shè)備
1.反應(yīng)過程
甲醇和水在一定的溫度、壓力和催化劑的作用下，分解變換生成CO2和H2以及微量CO、CH4，經(jīng)變壓吸附提純后輸出產(chǎn)品氫氣。
分解反應(yīng)：CH3OH → CO + 2H2?- 90.7 kj/mol
變化反應(yīng)：CO + H2O → CO2?+ H2?+ 41.2 kj/mol
總 反 應(yīng)：CH3OH + H2O → CO2?+ 3H2?- 49.5 kj/mol
2.流程簡述
甲醇和水按一定比例混合后，與反應(yīng)器出口的分解氣換熱升溫，經(jīng)汽化、過熱后，進(jìn)入反應(yīng)器，在反應(yīng)器中分解變換，分解氣與原料甲醇和水換熱冷卻后，再經(jīng)過水冷、洗滌凈化后，進(jìn)入變壓吸附提純輸出產(chǎn)品氫氣。反應(yīng)所需的熱量由供熱裝置提供。
甲醇制氫設(shè)備，派瑞氫能
技術(shù)參數(shù)
- 產(chǎn)品氫氣量：50~50000Nm3/h
- 工作壓力：0.9~3.0MPa（特殊要求可定制）
- 純????度：99%~99.999%可調(diào)
- 操作彈性：30%~110%
- 甲醇消耗：0.50~0.60kg/ Nm3H2
技術(shù)特點(diǎn)
工藝結(jié)構(gòu)合理，甲醇單耗低，能耗省，運(yùn)行成本低。
選用原裝進(jìn)口優(yōu)質(zhì)程控閥，可靠性高，基本免維護(hù)。
自動(dòng)化程度高，無人值守。
可靠地安全性設(shè)計(jì)，確保操作和運(yùn)行安全。
設(shè)備集成度高，精致美觀。
二、天然氣制氫及設(shè)備
1.反應(yīng)過程
原料天然氣經(jīng)加壓脫硫后與水蒸汽混合進(jìn)入燃?xì)饧訜崾睫D(zhuǎn)化爐，該混合氣在催化劑的作用下裂解重整，生成含有氫、二氧化碳、一氧化碳等組份的混合氣，混合氣再經(jīng)回收熱量、中溫變換，將其中的一氧化碳進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氫氣，最后，混合氣再通過PSA提純得到純氫、高純氫，PSA解吸氣則回收并引入轉(zhuǎn)化爐和燃料天然氣一起燃燒提供轉(zhuǎn)化爐所需熱量。
化學(xué)反應(yīng)式如下：
CH4+H2O→3H2+CO-Q
CO+H2O→H2+CO2+Q
2.流程描述
天然氣制氫裝置流程由主體流程和附屬流程組成。
主體流程可分為脫硫、轉(zhuǎn)化、變換和變壓吸附4個(gè)部分。
- 脫硫：天然氣中一般均存在有機(jī)或無機(jī)硫化物。在天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化制氫時(shí)，由于原料氣中的硫化物會(huì)使轉(zhuǎn)化催化劑及變換催化劑中毒失去活性或析碳破碎，因此，原料氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化之前必須進(jìn)行脫硫處理。
- 轉(zhuǎn)化：脫硫后的天然氣與水蒸氣混合進(jìn)入轉(zhuǎn)化爐管進(jìn)行轉(zhuǎn)化生成富氫混合氣。
- 變換：天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化后的富氫混合氣中含有一定量的CO，因此，變換是將CO繼續(xù)蒸汽轉(zhuǎn)化為CO2和H2。
- PSA：PSA是將變換后的富氫混合氣進(jìn)行氫氣提純。
附屬流程包括熱量回收和解吸氣回收2個(gè)部分。
熱量回收又包括轉(zhuǎn)化氣熱量回收、變換氣熱量回收、煙氣熱量回收。
- 轉(zhuǎn)化氣熱量回收是將轉(zhuǎn)化爐出來的高溫混合氣通過廢熱鍋爐，高溫氣體降溫后進(jìn)入變換工序，同時(shí)鍋爐水氣化產(chǎn)生蒸汽。
- 變換氣熱量回收是將高溫變化反應(yīng)器出來的混合氣通過各級(jí)熱交換器，以加熱脫鹽水或產(chǎn)生蒸汽。
- 煙氣熱量回收是指燃燒后的高溫?zé)煔猓ㄟ^原料氣預(yù)熱器、蒸汽預(yù)熱器、空氣預(yù)熱器、鍋爐水預(yù)熱器以達(dá)到熱量回收的目的。熱量回收后的煙氣由引風(fēng)機(jī)引入大氣。
解吸氣回收是將變壓吸附產(chǎn)生的解吸氣返回轉(zhuǎn)化爐作燃料使用。
天然氣制氫設(shè)備，派瑞氫能
技術(shù)參數(shù)
- 產(chǎn)品氫氣量：500~30000Nm3/h
- 壓????力：1.0~3.0MPa（特殊要求可定制）
- 純????度：在99%~99.999%范圍內(nèi)可根據(jù)需要調(diào)節(jié)
- 操作彈性：30%~110%
- 天然氣消耗：0.42~0.48 Nm3/ Nm3H2
技術(shù)特點(diǎn)
本套裝置結(jié)構(gòu)緊湊，全套設(shè)備采用PLC全自動(dòng)控制，操作方便；
裝置中對(duì)溫度、壓力以及流量進(jìn)行多點(diǎn)監(jiān)控，以確保裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行；
燃料上充分利用PSA解吸氣，減少了燃燒原料氣的耗量；
熱效率高，蒸汽自產(chǎn)自足，不需提供蒸汽源。
來源：中船（邯鄲）派瑞氫能科技有限公司
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