甲醇制氫是通過化學反應將甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣。在一定溫度和壓力條件下,甲醇與脫鹽水在催化劑的作用下發(fā)生一系列反應,生成氫氣和二氧化碳。在這個過程中,甲醇和脫鹽水的混合物經(jīng)過反應后,再經(jīng)過變壓吸附法將氫氣和二氧化碳分離,得到提純后的氫氣。甲醇又稱羥基甲烷、木醇或木精,是一種有機化合物,是結(jié)構**為簡單的飽和一元醇,甲醇有“木醇”與“木精”之名,源自于曾經(jīng)其主要的生產(chǎn)方式是自木醋液(為木材干餾或裂解的產(chǎn)物之一)萃取?,F(xiàn)代甲醇是直接從一氧化碳,二氧化碳和氫的一個催化作用的工業(yè)過程中制造。甲醇很輕、揮發(fā)性強、無色、易燃,并有與乙醇非常相似的氣味。但不同于乙醇,甲醇毒性大,不可以飲用。通常用作溶劑、防凍劑、燃料或變性劑乙醇,亦可用于經(jīng)過酯交換反應生產(chǎn)柴油。甲醇制氫相比于其他制氫方式,具有能耗和成本較低的優(yōu)勢,因此被廣應用于化工生產(chǎn)中。 高溫重整制氫是一種常用的氫氣生產(chǎn)方法,其原理主要涉及到兩個步驟:重整反應和水氣反應。遼寧甲醇裂解制氫設計
我國將近30%碳排放來源于工業(yè)用能(不含電網(wǎng)供電),氫能利用是冶金、化工、煉油等工業(yè)部門進行深度脫碳的有效途徑。中國鋼鐵行業(yè)90%以上的產(chǎn)能是采用高爐(BOF)技術生產(chǎn)的長流程鋼,利用氫氣的高還原性,直接用氫氣代替煤炭作為高爐的還原劑,可減少乃至完全避免鋼鐵生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放?;?、煉化行業(yè)中,氫可用作合成氨、合成甲醇的工業(yè)原料,或在石油煉化過程中作為加氫精制、加氫裂化的原料??稍偕茉粗茪漶詈弦苯稹⒒?、煉油等工業(yè)用戶,可助力工業(yè)部門實現(xiàn)深度脫碳遼寧甲醇裂解制氫設計作為一種易燃易爆的氣體,氫氣的泄漏可能會引發(fā)嚴重的火災。
氫氣作為一種無色無味的氣體,能夠通過多種方式生產(chǎn),根據(jù)生產(chǎn)過程中使用的能源和產(chǎn)生的環(huán)境影響可分為不同種類。綠氫是的氫能源,通過電解可再生能源來生產(chǎn)。由于能源來自可再生來源,綠氫被認為是應對氣候變化的重要能源。當供電解用的能源來自于像風,水或太陽能這樣的可再生能源時,就是綠氫。紅氫與綠氫類似,也是通過電解生產(chǎn)的,但能源來自核電站。雖然會產(chǎn)生放射性廢物,但這些廢物可被回收,使得紅氫具有綠色屬性。黃氫的生產(chǎn)同樣通過電解,但其能源來自公共電網(wǎng)。然而,如果電網(wǎng)主要依賴化石燃料,黃氫的環(huán)境影響將受到限制。綠氫,是通過風能或太陽能等可再生清潔能源發(fā)電,再利用這些清潔電能,以電解水方式制取氨氣。綠氨在制取討程中基本不產(chǎn)生溫室氣體,是目前復能發(fā)展的主要趨勢,解決了氫能的來源和制職成本問題,就要考慮如何把復能送達各類應用場景并創(chuàng)新氫能利用方式。儲存和運輸,始終是人類能源利用的技術課題。復氣密度小、易燃,因而體運成本高,存在安全,長期以來影響著氫能利用。目前全球市場對綠色甲酶、綠氨、柴油等綠色清潔液體燃米需求巨大,相關產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)能有待進一步提高,綠色清潔液體燃料前景廣闊。
甲醇蒸汽重整是吸熱反應,可以認為是甲醇分解和一氧化碳變換反應的綜合結(jié)果。甲醇蒸汽重整制氫工藝,經(jīng)歷了多次技術改進,已相當成熟。甲醇蒸汽重整過程既可以使用等溫反應系統(tǒng),也可以使用絕熱反應系統(tǒng)。等溫反應系統(tǒng)采用管式反應器,管殼中充滿熱載體進行換熱,保持恒溫反應。在絕熱反應系統(tǒng)中,蒸汽與甲醇混合物經(jīng)過一系列絕熱催化劑床層,床層之間配備換熱器。反應產(chǎn)物凈化系統(tǒng)可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量等級要求選擇,變壓吸附及膜分離技術是非常實用的氣體凈化技術。將氫儲存在甲基環(huán)己烷和甲苯等有機液體中是儲氫和運輸氫的重要方向。科研人員用鎳和錫取代鉑,研發(fā)出一種新型的脫氫催化劑,且對儲氫載體沒有破壞作用,可重復使用。鎳可作為氫化和脫氫反應催化劑,在未經(jīng)修飾的情況下具有極高的催化活性,會導致載體分子被破壞。科研人員用錫對鎳基催化劑進行改性。在用甲基環(huán)己烷作為氫載體的試驗中,350℃的溫度下,該催化劑作用下的脫氫效率達%。%是副產(chǎn)品苯和甲烷,降低了苯和甲烷濃度。下一步,科研人員將研究在新一代液態(tài)有機氫載體環(huán)境加氫和脫氫催化劑。 高濃度的氫氣可能導致缺氧,從而對人的生命安全構成威脅。
固體氧化物電解水制氫技術是一種在高溫下進行的電解水技術,操作溫度通常在700℃到1000℃之間。這種技術的結(jié)構由多孔的氫電極(陰極)、電極(陽極)和一層致密的固體電解質(zhì)組成。由于其高溫操作,固體氧化物電解水技術具有很高的反應動力學,能夠降低電能消耗,實現(xiàn)高效率的電解。此外,這種技術在某些特定場合,如高溫氣冷堆或太陽能集熱等情況下,具有較大的優(yōu)勢。然而,固體氧化物電解水技術的技術難度較高,目前仍存在許多技術問題需要解決,成本也較高,尚未實現(xiàn)市場化應用。甲醇裂解制氫,是一種制氫的重要工藝。浙江甲醇裂解制氫在哪里
甲醇裂解制氫,可有效利用甲醇資源產(chǎn)出氫氣。遼寧甲醇裂解制氫設計
甲醇蒸汽重整是吸熱反應,可以認為是甲醇分解和一氧化碳變換反應的綜合結(jié)果。甲醇蒸汽重整制氫工藝,經(jīng)歷了多次技術改進,已相當成熟。甲醇蒸汽重整過程既可以使用等溫反應系統(tǒng),也可以使用絕熱反應系統(tǒng)。等溫反應系統(tǒng)采用管式反應器,管殼中充滿熱載體進行換熱,保持恒溫反應。在絕熱反應系統(tǒng)中,蒸汽與甲醇混合物經(jīng)過一系列絕熱催化劑床層,床層之間配備換熱器。反應產(chǎn)物凈化系統(tǒng)可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量等級要求選擇,變壓吸附及膜分離技術是非常實用的氣體凈化技術。遼寧甲醇裂解制氫設計