福建推廣變壓吸附提氫吸附劑

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-01-26

在PSA工藝中,通常吸附劑床層壓力即使降至常壓,被吸附的組分也不能完全解吸,因此根據(jù)降壓解吸方式的不同又可分為兩種工藝第一種,用產(chǎn)品氣或其他不易吸附的組分對(duì)床層進(jìn)行“沖洗”,使被吸附組分的分壓降低,將較難解吸的雜質(zhì)沖洗出來,其優(yōu)點(diǎn)是在常壓下即可完成,不再增加任何設(shè)備,但缺點(diǎn)是會(huì)損失產(chǎn)品氣體,降低產(chǎn)品氣的收率第二種,利用抽真空的辦法降低被吸附組分的分壓,使吸附的組分在負(fù)壓下解吸出來,這就是通常所說的真空變壓吸附。VPSA工藝的優(yōu)點(diǎn)是再生效果好,產(chǎn)品收率高,但缺點(diǎn)是需要增加真空泵在實(shí)際應(yīng)用過程中,究竟采用以上何種工藝,主要視原料氣的組成性質(zhì)、原料氣壓力、流量、產(chǎn)品要求以及工廠的場(chǎng)地等情況而定由于焦?fàn)t煤氣提純氫氣的特點(diǎn)是:原料壓力低,原料組分復(fù)雜并含有焦油、茶等難以解吸的重組分,產(chǎn)品純度要求高。因而裝置需采用“加壓+TSA預(yù)處理+PSA氫提純+脫氧+TSA千燥”流程。這種吸附劑可以通過改變吸附溫度來調(diào)節(jié)氫氣的吸附量。福建推廣變壓吸附提氫吸附劑

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變壓吸附(PSA)氣體分離裝置中的吸附主要為物理吸附物理吸附是指:依靠吸附劑與吸附質(zhì)分子間的分子力(包括范德華力和電磁力)進(jìn)行的吸附。特點(diǎn)是:吸附過程中沒有化學(xué)反應(yīng),吸附過程進(jìn)行的極快,參與吸附的各相物質(zhì)間的動(dòng)態(tài)平衡在瞬間即可完成,并且這種吸附是完全可逆的。變壓吸附氣體分離工藝過程之所以得以實(shí)現(xiàn)是由于吸附劑在這種物理吸附中所具有的兩個(gè)基本性質(zhì):一是對(duì)不同組分的吸附能力不同,二是吸附質(zhì)在吸附劑上的吸附容量隨吸附質(zhì)的分壓上升而增加,隨吸附溫度的上升而下降利用吸附劑的性質(zhì),可實(shí)現(xiàn)對(duì)混合氣體中某些組分的優(yōu)先吸附而使其它組分得以提純,利用吸附劑的第二個(gè)性質(zhì),可實(shí)現(xiàn)吸附劑在低溫、高壓下吸附而在高溫、低壓下解吸再生,從而構(gòu)成吸附劑的吸附與再生循環(huán),達(dá)到連續(xù)分離氣體的目的。上海新能源變壓吸附提氫吸附劑這種吸附劑可以在不同溫度下實(shí)現(xiàn)氫氣的選擇性吸附。

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變壓吸附煤氣制氫工藝:制氣原理煤氣制氫變壓吸附(PSA)技術(shù)是利用吸附劑表面對(duì)于氣體分子的物理吸附作用,吸附劑在等壓下容易吸附高沸點(diǎn)組分,不易吸附低沸點(diǎn)組分。當(dāng)壓力增大時(shí),吸附能力增加。煤氣在經(jīng)過吸附劑時(shí),相對(duì)于氫氣沸點(diǎn)較高的其他氣體組分被選擇地吸附在吸附劑上,而氫氣則通過吸附劑,達(dá)到氫氣與其他氣體組分分離的目的。然后在減壓升溫的條件下,吸附劑上的其他氣體組分脫離實(shí)現(xiàn)吸附劑的再生焦?fàn)t煤氣是制氫的主要原料,溫度40C壓力5~15kPa,焦?fàn)t煤氣中 CH以后的組分是沸點(diǎn)較高的組分,與吸附劑結(jié)合吸附性較強(qiáng)。采用變溫解析先除掉這些組分,再進(jìn)行變壓吸附除掉其他氣體組分,以制得較高純度的氫氣。

目前氫氣的生產(chǎn)主要來自于天然氣制氫或者煤制氫,生產(chǎn)過程中會(huì)有二氧化碳產(chǎn)生,屬于“灰氫”,而目前業(yè)界公認(rèn)的發(fā)展方向是“綠氫”,即氫氣生產(chǎn)過程中沒有二氧化碳產(chǎn)生。當(dāng)下綠氫主要的生產(chǎn)方式是電解水,通過電能提供能量,將水分子在電極上分解為氫氣和氧氣。電解水的主要生產(chǎn)設(shè)備是電解槽,按照電解質(zhì)不同,可將電解槽分為3類,即堿性電解槽(AWE)、質(zhì)子交換膜電解槽(PEM)、固體氧化物電解槽(SOEC)。目前堿性電解槽和質(zhì)子交換膜電解槽已經(jīng)工業(yè)化,而固體氧化物電解槽尚處于實(shí)驗(yàn)室階段,還未商業(yè)化,所以無法對(duì)其制氫成本進(jìn)行分析,下面主要對(duì)前兩種電解槽的制氫成本進(jìn)行量化分析。這種吸附劑可以在高壓下快速吸附氫氣。

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  天然氣制氫工藝的改進(jìn)通過對(duì)轉(zhuǎn)化爐、熱量回收系統(tǒng)等進(jìn)行改造可以實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約、降低對(duì)天然氣原料的消耗,這種技術(shù)通過對(duì)原料的消耗,這種技術(shù)通過對(duì)天然氣加氫脫硫和在轉(zhuǎn)化爐中放置適量的特殊催化劑進(jìn)行裂解重整,生成二氧化碳、氫氣和一氧化碳的轉(zhuǎn)化氣,之后再進(jìn)行熱量回收,經(jīng)一氧化碳變換降低轉(zhuǎn)化氣中一氧化碳的含量、再通過PSA變壓吸附提純就可以得到純凈的氫氣。天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當(dāng)條件下,將硅膠、活性炭、氧化鋁等組成吸附床,并用吸附床將變換氣中各雜質(zhì)組分在適當(dāng)?shù)膲毫l件下進(jìn)行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實(shí)現(xiàn)氫氣的提純。這種吸附劑可以通過變壓控制吸附和解吸氫氣。上海新能源變壓吸附提氫吸附劑

變壓吸附提氫吸附劑可以通過改變吸附劑的表面性質(zhì)來調(diào)節(jié)氫氣的吸附性能。福建推廣變壓吸附提氫吸附劑

   甲醇制氫工藝包括氣相重整法和液相法。甲醇?xì)庀嘀卣茪渑c乙醇重整制氫和烴類制氫工藝相比,具有反應(yīng)溫度低(200~300℃)及氫提純步驟少的優(yōu)點(diǎn),液相法是近些年研究的新方向,目前處于實(shí)驗(yàn)室研究階段,未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。甲醇裂解制氫甲醇裂解反應(yīng)方程式為:CH3OH?CO+2H2。該反應(yīng)為合成氣制甲醇的逆反應(yīng),是吸熱反應(yīng)。該反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究目前已經(jīng)有很多的報(bào)導(dǎo),目前研究的重點(diǎn)是新型高活性、選擇性和穩(wěn)定性催化劑的研制。甲醇裂解催化劑包括傳統(tǒng)的Cu/ZnO催化劑、Cr-Zn催化體系、貴金屬催化劑、CuCl-KCl/SiO2催化劑、分子篩和均相催化劑。但該工藝產(chǎn)物混合其中含有的一氧化碳含量較高,后續(xù)分離裝置復(fù)雜。福建推廣變壓吸附提氫吸附劑