對(duì)甲醇制氫工藝中甲醇轉(zhuǎn)化、變壓吸附兩大核心工段進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),采用優(yōu)化方案后,提高了甲醇轉(zhuǎn)化率,降低了污染物的排放,同時(shí)年運(yùn)行成本可減少人民幣約 60 萬元,具有較好的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞:甲醇;裂解制氫;工藝技術(shù)改良;VPSA;吸附劑
發(fā)布時(shí)間: 2025-04-25 14:25
為優(yōu)化甲醇催化燃燒加熱的甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器性能,采用數(shù)值模擬的方法研究了反應(yīng)器內(nèi)耦合化學(xué)反應(yīng)的傳熱傳質(zhì)過程,分析了進(jìn)口流量、進(jìn)料溫度和水醇比對(duì)溫度和反應(yīng)性能的影響。結(jié)果表明:反應(yīng)器溫度分布受到吸放熱反應(yīng)的影響,并且由于熱量不平衡而容易產(chǎn)生熱點(diǎn)。進(jìn)料溫度對(duì)反應(yīng)器溫度影響較小,接近重整通道平均溫度可以減小進(jìn)口處溫升。增加水醇比有利于提高甲醇轉(zhuǎn)化率,但造成CO濃度輕微增加。當(dāng)重整通道進(jìn)口流量為2.0×10-7kg/s,燃燒通道進(jìn)口流量為9×10-8kg/s,進(jìn)料溫度為543.15K,水醇比1.3時(shí),反應(yīng)器內(nèi)最大溫差達(dá)到最小值為15.82K,重整通道內(nèi)平均溫度為544.34K,出口H2摩爾分?jǐn)?shù)為0.63,CO摩爾分?jǐn)?shù)為0.0034。
發(fā)布時(shí)間: 2024-12-06 16:10
以工業(yè)甲醇制氫裝置的工藝參數(shù)為基礎(chǔ),利用AspenPlus軟件建立了甲醇水蒸氣重整制氫工藝模型,對(duì)甲醇制氫過程的反應(yīng)熱力學(xué)進(jìn)行探討,分析各主要工藝參數(shù)對(duì)制氫過程中能耗、物耗、成本和碳排放強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:反應(yīng)溫度升高有利于甲醇轉(zhuǎn)化率的提升,但會(huì)導(dǎo)致CO選擇性上升而氫氣產(chǎn)率下降;在溫度為240 ℃、壓力為1.5 MPa、水醇摩爾比為1.8、變壓吸附(PSA)單元?dú)錃馐章蕿?0%的優(yōu)化工況條件下,甲醇水蒸氣重整制氫過程的甲醇單耗、綜合能耗、碳排放強(qiáng)度和氫氣成本分別為5.96 kg/kg、1185.98 kgOE/t(1kgOE=41.8MJ)、10.45kg/kg和17.46元/kg;較高的反應(yīng)壓力和PSA單元?dú)錃馐章?、較低的水醇摩爾比和反應(yīng)溫度有利于甲醇制氫過程的節(jié)能減排;而從氫氣成本的角度出發(fā),對(duì)甲醇水蒸氣重整制氫過程影響由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篜SA單元?dú)錃馐章剩舅寄柋龋痉磻?yīng)壓力>反應(yīng)溫度。
發(fā)布時(shí)間: 1970-01-01 08:28
對(duì)變壓吸附( PSA) 的基本原理及特性進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹,著重對(duì) PSA 制氫單元?dú)錃猱a(chǎn)品雜質(zhì)含量超標(biāo)的原因進(jìn)行詳細(xì)分析,并對(duì)每一種原因進(jìn)行深刻剖析,制定出行之有效的防范措施,徹底解決氫氣產(chǎn)品雜質(zhì)含量超標(biāo)問題,保證 PSA 制氫單元及后續(xù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。
發(fā)布時(shí)間: 2024-10-25 11:04
以蜂窩結(jié)構(gòu)FeCrAl為基體,制備了Pt-Rh(Cu)/Ce0.75Zr0.25O2/Al2O3雙金屬結(jié)構(gòu)催化劑, 對(duì)催化劑形貌物性和制氫性能進(jìn)行了分析,通過搭建實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)催化劑進(jìn)行了制氫性能的評(píng)價(jià)。 結(jié)果表明:所制備Pt-Rh/Ce0.75Zr0.25O2/Al2O3/FeCrAl表面形貌均一,無明顯色差和堵孔,催化劑表面存在大量的表面孔隙,呈現(xiàn)出蛛網(wǎng)多孔形式,易于實(shí)現(xiàn)催化劑負(fù)載,使得催化劑具有較高的氣體吸附和反應(yīng)空間;Pt與Cu物質(zhì)的量比為1:15時(shí)在所制備的Pt系催化劑中新鮮態(tài)活性最高,對(duì)于甲醇和甲烷蒸汽重整反應(yīng)具有75%以上的轉(zhuǎn)化率,且氫氣體積分?jǐn)?shù)較高;與Pt-Cu相比,Pt-Rh催化劑穩(wěn)定性高,活性組分團(tuán)聚程度較低;所制備的雙金屬催化劑可同時(shí)適用于甲烷和甲醇雙燃料,具有非常好的氫氣選擇性。
發(fā)布時(shí)間: 2024-09-28 14:52
摘要:以硝酸銅、硝酸鋁和硝酸錳為原料,用共沉淀法制備了Cu-Mn-Al尖晶石固溶體催化劑,用于甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)。采用BET、H2-TPR、XRD、SEM、XPS等方法對(duì)催化劑進(jìn)行了表征,考察了Mn的添加比例(CuMnxAl4–x,x=0~0.5)對(duì)催化劑物理化學(xué)性質(zhì)、形貌及催化性能的影響。結(jié)果表明,Mn添加比例不同,催化劑的比表面積、還原性能以及表面化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變,隨著Mn比例從0增大到0.5(以Cu的物質(zhì)的量為基準(zhǔn),下同),CuAl尖晶石粒徑增大、比表面積下降,并且更難被還原。催化劑的催化性能在x=0.25時(shí)最佳,在260℃、0.3MPa、n(H2O):n(CH3OH)=1:1、質(zhì)量空速(WHSV)為3.0g-feed/(g-cat·h)的反應(yīng)條件下,最高甲醇轉(zhuǎn)化率為91.7%,連續(xù)運(yùn)行150h后甲醇轉(zhuǎn)化率降至78.8%,均明顯高于未含Mn的CuAl尖晶石催化劑。 關(guān)鍵詞:共沉淀法;甲醇水蒸氣重整;Cu-Mn-Al 尖晶石;制氫;催化技術(shù)
發(fā)布時(shí)間: 2024-05-31 18:09
王東亮,李婧瑋,孟文亮,楊勇,周懷榮,范宗良 摘要:原料CO2和H2利用率是影響CO2加氫制甲醇過程經(jīng)濟(jì)性的重要因素。討論了催化劑類型、溫度、壓力、空速和H2/ CO2進(jìn)料比等因素對(duì)CO2轉(zhuǎn)化率和甲醇選擇性的影響以及工藝條件對(duì)氣液相中碳?xì)鋼p失的影響,提出了利用汽提方式回收液相中溶解CO2的循環(huán)工藝,并分析了弛放量對(duì)碳?xì)淅寐逝c工藝經(jīng)濟(jì)性的權(quán)衡關(guān)系,確定了最佳的弛放率。結(jié)果表明:經(jīng)過汽提之后,液相中溶解的 CO2損失已可忽略不計(jì),碳?xì)鋼p失主要取決于氣相弛放;隨著弛放氣流量的增大,設(shè)備投資費(fèi)用逐漸減小,而單位生產(chǎn)成本先減小后增大;在弛放率為 1.0%的條件下,與傳統(tǒng)工藝流程相比,含汽提的CO2加氫制甲醇循環(huán)工藝的CO2利用率為 98.9%,H2利用率為 65.9%,具有較高的原料利用率。本研究為CO2加氫制甲醇高效轉(zhuǎn)換提供一條可行路徑。 關(guān)鍵詞:二氧化碳;甲醇;過程模擬;過程分析;優(yōu)化設(shè)計(jì)。
發(fā)布時(shí)間: 2024-04-12 16:30
發(fā)布時(shí)間: 2024-04-04 11:55
發(fā)布時(shí)間: 2024-01-06 08:37
哈 嬋 王思博 秦 江 王 聰 劉澤寬 (哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院, 哈爾濱 150001) 摘 要 為了解決重整器吸熱的問題,將催化燃燒反應(yīng)耦合在反應(yīng)器內(nèi),重整反應(yīng)的熱量由燃燒反應(yīng)供給,這種耦合反應(yīng)器可以提高系統(tǒng)熱效率。但是由于兩種反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率不同,吸放熱反應(yīng)的匹配程度影響著制氫效率。加強(qiáng)過程耦合,研究催化燃燒腔與重整腔之間熱量匹配才能制造出結(jié)構(gòu)緊湊、能效高的集成反應(yīng)器。針對(duì)這個(gè)問題,本文展開了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究,探究了兩個(gè)反應(yīng)腔在不同的流動(dòng)方向以及催化燃燒腔不同的壁面涂覆方式下最佳的耦合方案,結(jié)果表明:無論選用哪種集成方式,應(yīng)保證重整器前段的溫度高,壁面溫度均勻;其中,垂直布置方式具有較大的優(yōu)勢(shì),產(chǎn)氫含量可以達(dá)到74%以上;當(dāng)催化燃燒腔使用泡沫金屬作為催化劑載體時(shí)產(chǎn)氫含量可以達(dá)到 60%以上。
發(fā)布時(shí)間: 2023-12-23 08:43
廖逸飛 商 輝 楊 捷 李 軍 (中國(guó)石油大學(xué)(北京)重質(zhì)油國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102249;2.中國(guó)石油規(guī)劃總院,北京 100083) 摘要:圍繞甲醇液相重整制氫技術(shù)展開,介紹了甲醇液相重整反應(yīng)機(jī)理,對(duì)比了不同甲醇重整制氫技術(shù),討論了不同工藝下的適用場(chǎng)景??偨Y(jié)發(fā)現(xiàn)了工藝溫度在 250~350℃的水蒸汽重整技術(shù)更適合在分布式加氫站中采用,液相重整技術(shù)在氫燃料電池體系中更具應(yīng)用潛力。針對(duì)液相重整技術(shù)低溫、高選擇性的工藝特點(diǎn),對(duì)液相重整制氫使用的催化劑進(jìn)行了綜述和展望。 關(guān)鍵詞:液相重整;甲醇;制氫;儲(chǔ)氫
發(fā)布時(shí)間: 2023-12-13 09:00
發(fā)布時(shí)間: 2023-11-25 10:57