甲醇制氢装置的应用
甲醇制氢在硅钢行业的首次应用

甲醇制氢在硅钢行业的首次应用首先来说,氢气作为一种清洁能源,在日益注重环保的今天,其重要地位不得而知;其次,氢气作为还原气体,在钢铁行业中也有广泛的应用;另外,在其他领域中,氢气也作为原料甚至作为重要的反应气体,也被广泛的应用。
以上这些原因使得人们对氢气制取工艺的研究逐渐重视起来。
由于钢铁行业对氢气与氮气的同时需求性,在过去的钢铁行业氢气应用中,氨分解制取氢气一直被广泛应用于钢铁行业。
但由于甲醇制氢的不断发展与氨分解的多项弊端展露:1.氨分解反应温度高,在800-900℃左右进行,故反应器需要耐高温。
又由于在氨分解反应区内同时存在着氨、氮、氢等气体,对反应器和换热器的材质要求较高。
同时,由于反应温度高,也使得所需的热量均需采用电加热方式。
这样,氨分解制氢电耗十分高,制氢成本也十分高昂。
2.液氨的储运问题。
液氨的贮存、运输必须采用30KG以上的压力容器。
3.氨气属于易燃易爆品,液氨有毒性,气味刺鼻,环保部门监管严格。
甲醇制氢在钢铁行业的新前景,应运而生。
甲醇制氢较于氨分解制氢优势有三:1.制氢成本低廉,蓝博制氢采用节能型工艺,制氢成本控制在1.5元;2.甲醇属于清洁能源安全环保无毒。
3.甲醇运输只需常压,运输安全,费用较低。
甲醇制氢在钢铁行业的影响也日益增大。
硅钢产品曾被誉为"钢铁产品中的工艺品",它是一种硅铁合金。
用硅钢轧制的片材是电工领域中应用最广的软磁材料,因而硅钢片又称电工钢片。
硅钢片广泛用于电动机、发电机、变压器、扼流圈、电磁机构、继电器及测量仪表中。
中国武钢硅钢厂、宅钢冷轧厂、晶龙集团、青拓集团等都是国内硅钢行业的领跑者,甚至在国际上都是名列前茅的。
2016年晶龙集团与青拓集团联合建立的5万吨/年取向硅钢生产线,首次将蓝博大型甲醇制氢应用于生产线,在硅钢行业开启了先河,也奠定了甲醇制氢在硅钢行业的基础,与开辟了甲醇制氢的新天地。
取向硅钢也称冷轧变压器钢, 是一种应用于变压器( 铁芯) 制造行业的重要硅铁合金。
甲醇在线制氢装置 标准

甲醇在线制氢装置标准
甲醇在线制氢装置的标准是指对于甲醇在线制氢装置的设计、生产、运行等方面所需遵循的一系列规定和要求。
这些标准的制定旨在确保甲醇在线制氢装置的安全、高效运行,保护环境和人员的健康。
首先,甲醇在线制氢装置的标准要求装置的设计和制造必须符合相关的技术规范和标准,确保设备的可靠性、稳定性和安全性。
制造商需要按照规定的程序和要求进行质量控制,确保装置符合所有的技术要求,并通过验收测试。
其次,标准要求甲醇在线制氢装置必须符合环保要求,减少污染物的排放。
装置应该采用先进的净化和处理技术,以减少甲醇和氢气生产过程中的废水、废气、废渣等排放物,并且需要符合国家和地方的环境保护法规。
另外,标准要求甲醇在线制氢装置的操作和维护必须符合安全要求。
操作人员需要经过专业培训,熟悉装置的运行原理、操作程序和安全规程,严格遵守操作规程,确保装置的安全运行。
同时,需要定期对装置进行检查、维护和保养,确保设备的正常运行和使用寿命。
此外,标准还要求甲醇在线制氢装置的监测和控制系统必须可靠和精确。
装置应该配备先进的监测仪器和仪表,对关键参数进行实时监测和控制,并能够及时报警和自动切断设备运行,以防止事故的发生。
综上所述,甲醇在线制氢装置的标准主要包括对装置的设计、制造、环保、安全操作和监测控制等方面的要求。
只有符合这些标准,才能保证装置的安全、高效运行,降低生产过程中的环境污染,保护人员的健康和安全。
甲醇制氢生产装置设计

生产能力为2800 m³/h 甲醇制氢生产装置设计前言氢气是一种重要的工业用品,它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门,由于使用要求的不同,这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量也有着不同的要求。
近年来随着中国改革开放的进程,随着大量高精产品的投产,对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。
烃类水蒸气转化制氢气是目前世界上应用最普遍的制氢方法,是由巴登苯胺公司发明并加以利用,英国ICI公司首先实现工业化。
这种制氢方法工作压力为2.0-4.0MPa,原料适用范围为天然气至干点小于215.6℃的石脑油。
近年来,由于转化制氢炉型的不断改进。
转化气提纯工艺的不断更新,烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。
甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标,受到许多国家的重视。
它具有以下的特点:1、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较,投资省,能耗低。
2、与电解水制氢相比,单位氢气成本较低。
3、所用原料甲醇易得,运输储存方便。
而且由于所用的原料甲醇纯度高,不需要在净化处理,反应条件温和,流程简单,故易于操作。
4、可以做成组装式或可移动式的装置,操作方便,搬运灵活。
前言 ----------------------------------------------- 2 目录 ----------------------------------------------- 3 摘要 ----------------------------------------------- 3 设计任务书 ----------------------------------------- 4 第一章工艺设计 ------------------------------------------ 51.1.甲醇制氢物料衡算 --------------------------------------1.2.热量恒算 ----------------------------------------------第二章设备设计计算和选型:塔、换热设备、反应器 ----- 82.1.解析塔的选择 ------------------------------------------2.2.换热设备的计算与选型 ----------------------------------2.3.反应器的设计与选型 ------------------------------------第三章机器选型------------------------------------------ 13 3.1.计量泵的选择 ------------------------------------------ 153.2.离心泵的选型第四章设备布置图设计---------------------------------- 15 4.1.管子选型 ---------------------------------------------- 17 4.2.主要管道工艺参数汇总一览表 ---------------------------- 84.3.各部件的选择及管道图 ----------------------------------第五章管道布置设计 ------------------------------- 16 5.1.选择一个单参数自动控制方案 ---------------------------- 21 5.2.换热器温度控制系统及方块图课设总结 ------------------------------------------- 28本次课程设计是设计生产能力为2800m3/h甲醇制氢生产装置。
甲醇裂解制氢气生产流程的设备

甲醇裂解制氢气生产流程的设备一、反应器甲醇裂解制氢气的核心设备是反应器。
反应器是一个密封的容器,用于进行甲醇的裂解反应。
反应器通常由高温合金材料制成,具有良好的耐高温性能和抗腐蚀性能。
反应器内部设置有加热器和冷却器,用于控制反应温度。
二、加热器加热器是用来提供反应所需的高温热源。
甲醇裂解反应需要高温条件才能进行,通常需要在400-600摄氏度的温度范围内进行反应。
加热器可以使用电加热、燃气加热或者其他方式提供热源,将反应器内的温度升高到所需的反应温度。
三、冷却器冷却器用于控制反应器内的温度,防止反应温度过高引起不良反应。
冷却器通常采用水冷方式,通过水的循环来降低反应器内部的温度。
冷却器能够有效地控制反应器的温度,保证反应的顺利进行。
四、分离器分离器是用来分离反应产物中的氢气和其他组分的设备。
在甲醇裂解制氢气的过程中,反应产物中除了氢气外,还有一些副产物和未反应的甲醇。
分离器通过物理或化学方法将氢气与其他组分进行分离,得到纯净的氢气。
常用的分离方法包括压力摩擦吸附法(PSA)和膜分离法。
五、压缩机压缩机用于将产出的氢气进行压缩,使其达到所需的压力。
压缩机可以采用多级压缩的方式,将氢气逐级压缩至目标压力。
压缩机通常由高强度材料制成,具有良好的密封性和耐压性能。
六、储氢罐储氢罐用于存储压缩后的氢气。
储氢罐通常由高压容器制成,具有良好的密封性和耐压性能。
储氢罐可以根据需要选择不同的材料,如钢制储氢罐、复合材料储氢罐等。
七、安全设备甲醇裂解制氢气的生产过程中需要设置一系列的安全设备,以确保生产过程的安全性。
常见的安全设备包括防爆装置、泄漏报警装置、火焰监测装置等。
这些设备能够及时发现和处理可能出现的安全隐患,保障生产过程的安全运行。
甲醇裂解制氢气的生产流程涉及多个设备,包括反应器、加热器、冷却器、分离器、压缩机、储氢罐和安全设备等。
这些设备的合理选择和正确运行,对于保证甲醇裂解制氢气的生产效率和安全性具有重要意义。
甲醇制氢工艺流程

甲醇制氢工艺流程
甲醇制氢是一种常用的工艺流程,可以用于产生高纯度的氢气。
以下是甲醇制氢的工艺流程:
首先,将甲醇通过加热和蒸发进入甲醇重整器。
甲醇重整器内有一种催化剂,在高温和高压下,催化剂会将甲醇分解为一氧化碳和氢气。
一氧化碳是氢气的主要副产品之一。
然后,将甲醇重整器中产生的氢气和一氧化碳通过热交换器进行冷却,并进一步净化除去残留的杂质。
在热交换器中,氢气和一氧化碳被冷却,以便后续的处理步骤。
冷却后的气体被送入甲醇蒸汽转化器。
在甲醇蒸汽转化器中,一氧化碳在高温和高压下与水蒸汽进行反应,生成二氧化碳和更多的氢气。
该反应通常是一个均衡反应,需要通过适当的温度和压力来促进产氢反应。
从该步骤产生的气体已经相当纯净,但仍然含有少量的二氧化碳。
接下来,通过热交换器进一步冷却气体,并使用压力可变吸附剂装置(PSA)进行气体分离。
在PSA装置中,氢气和二氧
化碳根据其不同的物理特性进行分离。
氢气被收集,而二氧化碳则被释放。
这使得氢气的纯度接近于100% 。
最后,为了进一步提高氢气的纯度,将氢气通过异常压力降下的吸附剂进行处理。
吸附剂可以吸附其他杂质,如水蒸汽和低碳烃。
这样,从该步骤产生的氢气达到工业纯度,可以用于各种应用,如燃料电池和化学工业。
综上所述,甲醇制氢工艺流程主要包括甲醇重整、氢气和一氧化碳冷却、甲醇蒸汽转化、气体分离和吸附剂处理。
这种工艺流程具有高效、可靠的特点,能够产生高纯度的氢气,满足不同应用的需求。
甲醇裂解制氢工艺及其在林产化工中的应用

有 明显 的经 济 和社会 效 益 。
关 键 词 : 醇裂 解 ; 氢 ; 产 化工 甲 制 林 中 图 分 类 号 :Q 0 . ; Q 2 .2 T Z 38 T 2 3 1 文 献 标 识 码 A 文 章 编 号 :1 0  ̄4 3 2 0 0  ̄0 20 0 5 3 ( 0 2】3 2 —3
CO +3 H2= CH4+H2 +2 6. Βιβλιοθήκη J oo 0 0 3 k /t l
碳的转化气 。
2 3 3 转化 气砖 却 、 凝 过 程 .. 冷
该 过 程 是 将
高 温转 化 气 换 热 冷 却 到 常 温 , 冷 凝 气 相 中 并 的 可凝 物 , 目的是 降 低转 化 温 度 , 凝 绝 大 其 玲
维普资讯
22
# 产 化 工 通 讯
20 0 2年 第 3 6卷 第 3荆
甲醇 裂 解 制 氢 工 艺 及 其 在 林 产化 工 中 的 应 用
陈 玉 湘
( 南省 株 洲林 化厂 ,湖南 湖 摘 株洲 4 20 ) 1 0 1 要 : 述 了 甲醇 裂 解制 氢工 艺 以及在 氢 化松香 和 对盂 烷 生 产 中的 应 用 , 经生 产 实 践证 明 , 阐 并 具
1 概 述
氢气广 泛用 于 国民经 济各 工 业 部 门 , 随
着 加 氢 技术 在 林 化 产 品 中 的 不 断 开 发 应 用 ,
里 盟 r 脱盐水 一 l l
科 很 ・ — — — — __1
l
l
氢 化 松 香 、 孟 烷 、 料 等 林 化 加 氢产 品 日益 对 香 增多 , 统制氢 工 艺 已不 能满 足 要求 , : 传 如 天 然 气 制 氢 受 到 资 源 地 域 的 限 制 ; 煤 气 制 氢 水 投 资规 模 大 , 气 利 用 率 低 ; 氢 电解 水 制 氢 则 存 在 成 本 高 、 险 较 大 等 缺 点 。 株 洲 林 化 厂 原 危 采 用 电解 水 制 氢 生 产 氢 化 松 香 , 因 对 盂 烷 后 项 目上 马 , 制 氢 能 力 不能 满 足 生 产 需 求 , 原 为
甲醇制氢生产装置设计
生产能力为2800 m3/h 甲醇制氢生产装置设计、八氢气是一种重要的工业用品,它广泛用于石油、化工、建材、冶金、电子、医药、电力、轻工、气象、交通等工业部门和服务部门,由于使用要求的不同,这些部门对氢气的纯度、对所含杂质的种类和含量也有着不同的要求。
近年来随着中国改革开放的进程,随着大量高精产品的投产,对高纯氢气的需求量正在逐渐扩大。
烃类水蒸气转化制氢气是目前世界上应用最普遍的制氢方法,是由巴登苯胺公司发明并加以利用,英国ICI 公司首先实现工业化。
这种制氢方法工作压力为2.0-4.0MPa, 原料适用范围为天然气至干点小于215.6 C的石脑油。
近年来,由于转化制氢炉型的不断改进。
转化气提纯工艺的不断更新,烃类水蒸气转化制氢工艺成为目前生产氢气最经济可靠的途径。
甲醇蒸气转化制氢技术表现出很好的技术经济指标,受到许多国家的重视。
它具有以下的特点:1 、与大规模天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢比较,投资省,能耗低。
2、与电解水制氢相比,单位氢气成本较低。
3、所用原料甲醇易得,运输储存方便。
而且由于所用的原料甲醇纯度高,不需要在净化处理,反应条件温和,流程简单,故易于操作。
4、可以做成组装式或可移动式的装置,操作方便,搬运灵活。
目录前言--------------------------------- 2目录--------------------------------- 3摘要--------------------------------- 3设计任务书----------------------------- 4第一章工艺设计--------------------------- 51.1.甲醇制氢物料衡算--------------------------------1.2.热量恒算------------------------------------第二章设备设计计算和选型:塔、换热设备、反应器--------- 82.1.解析塔的选择---------------------------------2.2.换热设备的计算与选型-----------------------------2.3.反应器的设计与选型------------------------------第三章机器选型--------------------------- 133.1.计量泵的选择--------------------------------- 153.2.离心泵的选型第四章设备布置图设计------------------------ 154.1.管子选型------------------------------------ 174.2.主要管道工艺参数汇总一览表-------------------------- 84.3.各部件的选择及管道图-----------------------------第五章管道布置设计------------------------- 165.1.选择一个单参数自动控制方案-------------------------- 215.2.换热器温度控制系统及方块图课设总结------------------------------- 28摘要本次课程设计是设计生产能力为2800m3/h 甲醇制氢生产装置。
安瑞科分布式甲醇制氢
安瑞科分布式甲醇制氢
安瑞科分布式甲醇制氢是一种利用可再生能源制取氢气的技术。
该技术通过甲醇作为氢气的有效储运载体,在使用端将甲醇分解产生氢气,供给燃料电池使用,从而实现零碳排放的循环。
安瑞科分布式甲醇制氢采用了中科院开发的液态阳光概念,利用可再生能源制取的绿氢和二氧化碳或者是生物制能生产的二氧化碳合成甲醇。
这种技术具有以下优势:- 环保:制氢过程中基本实现零碳排放的循环,符合环保要求。
- 高效:甲醇可以作为氢气的有效储运载体,提高了氢气的运输和使用效率。
- 灵活:分布式甲醇制氢可以根据需求进行灵活部署,满足不同场景的氢气需求。
目前,安瑞科分布式甲醇制氢已经有一个示范项目在运行,为氢能产业链的发展提供了新的思路和方法。
氢气制取技术应用现状及发展趋势分析
要实现风电制氢技术的广泛应用,需要攻克一系列关键技术。其中,风电场的 建设和运营是其中的重要一环。未来风电场将朝着更大规模、更高效率、更低 成本的方向发展,为风电制氢提供稳定、充足的电力供应。此外,制氢工艺和 催化剂材料的研发也是关键,只有提高制氢效率和降低制氢成本的工艺和材料 才能更好地满足市场需求。
然而,氢气制取技术在工业领域的应用也存在一些问题。首先,制取氢气的成 本较高,限制了其在工业领域的大规模应用。其次,氢气制取过程中需要消耗 大量能源,且排放的二氧化碳也不利于环保。
2、化学领域
在化学领域,氢气制取技术主要用于合成氨、生产甲醇、合成石油等过程。此 外,氢气还可用于制备有机物、合成高分子材料等。在这些应用中,氢气作为 反应物或催化剂,能够提高反应效率和产物质量。
接下来,我们将详细介绍800Nm3/h甲醇水蒸汽重整制取氢气的工艺流程。该 流程包括反应器、催化剂、加热炉、冷凝器等主要设备。反应器是整个工艺的 核心,甲醇和水在这里进行化学反应。催化剂可以降低反应的活化能,提高反 应速率。加热炉用于提供反应所需的热量。冷凝器则用于将反应生成的气体冷 却并分离出液体水。
800Nm3/h甲醇水蒸汽重整制取氢气工程在实际应用中有许多优势。首先,该 工艺具有较高的氢气产率,可以满足大规模工业生产的需求。其次,甲醇作为 原料具有易于运输和储存的优势,可以适应各种复杂的环境条件。此外,该工 艺的能量利用率较高,可以有效降低生产成本。
在实际应用中,800Nm3/h甲醇水蒸汽重整制取氢气工程已经取得了良好的效 果。例如,某大型化工企业采用该工艺进行氢气生产,不仅满足了自身生产需 求,还通过对外供应氢气获得了良好的经济效益。该工艺的应用也推动了相关 领域的技术进步和发展。
然而,环保领域中的氢气制取技术应用仍存在技术和成本难题。一方面,与传 统能源相比,氢气的生产成本仍然较高;另一方面,氢气的储存和运输技术还 需要进一步完善。
甲醇重整制氢提纯_技术_解释说明以及概述
甲醇重整制氢提纯技术解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在能源短缺和环境问题日益突出的背景下,寻找清洁高效的能源替代品已成为当今社会的迫切需求。
氢气作为一种理想的清洁能源,具有高效、环保、可再生等特点,在能源领域具有广阔的应用前景。
甲醇重整制氢提纯技术是一种常用且有效的产氢方法,其可以将甲醇与水蒸汽在催化剂的作用下反应生成氢气,并使用一系列的分离与纯化步骤将产出的混合气体中杂质去除,得到高纯度的氢气。
1.2 文章结构本文将围绕甲醇重整制氢提纯技术展开详细介绍和解释。
首先,在第2部分中我们将对甲醇重整制氢提纯技术进行详细解释,包括甲醇重整概述、制氢过程以及氢气提纯方法。
接着,在第3部分中我们将概述该技术,从原理介绍、工艺流程到设备配置和要求进行全面说明。
随后,在第4部分中我们将探讨甲醇重整制氢提纯技术在工业应用场景下的实际运用情况,以及对环境的影响与管理措施。
最后,在第5部分中,我们将对本文进行总结,并展望该技术的未来发展前景。
1.3 目的本文旨在全面阐述甲醇重整制氢提纯技术,包括其技术原理、工艺流程、设备要求及配置等方面的内容。
同时,通过介绍其应用领域和发展前景,希望能够进一步推动该技术在能源领域的广泛应用,并为相关研究和实践提供参考和指导。
2. 甲醇重整制氢提纯技术解释:2.1 甲醇重整概述:甲醇重整是一种能够将甲醇转化为氢气的化学过程。
这个过程通常在高温和高压下进行,利用催化剂作用下的反应来转换甲醇分子结构并释放出氢气。
2.2 制氢过程:甲醇通过催化反应,首先在重整反应器中转化为一系列中间产物。
然后,在低温水煤气变换(LTS)反应器中,通过进一步催化转换,生成含有较高浓度氢气的混合物。
首先,在重整反应器中,甲醇与水蒸汽在高温(约250-350摄氏度)和压力条件下经过催化剂的作用发生反应。
这个过程被称为甲醇重整。
结果是产生了一系列有机物和少量一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2) 的混合物。
其次,在低温水煤气变换(LTS)反应器中,产生的混合物通过进一步的催化反应被清除了CO,并且部分CO2也会被还原。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(4)2005年12月19日,转化炉转化管进出口压差达到0.4MPa,是正常生产操作时的2倍,造成阻力太大,系统停产。
分析原因是由于锅炉给水泵出口管回路上阀门异常,导致废热锅炉内液位过高、二次仪表显示失灵,而操作工又判断失误,导致带水蒸气进入转化催化剂床层,而此时的转化催化剂床层温度在630~780℃之间,低温水汽和高温催化剂接触,发生剧烈的热传递,使相当数量的上层转化催化剂崩裂粉碎,系统阻力上升。
天然气制氢技术在氯碱行业尚属新型技术,需要不断地学习和熟悉。
(5)自2005年11月18日制氢装置开车成功至今,生产工艺设备运行良好,各项工艺控制、经济运行指标和H2纯度持续稳定。
具体数据见表1。
收稿日期:2007-08-06表1天然气制氢装置运行情况指标名称数值指标名称数值出转化炉的转化气温度/℃750 ̄830工艺原料天然气流量/(m3・h-1)<230辐射段下部烟气温度/℃ ̄1100原料天然气消耗/(m3・m-3)0.5入界区天然气压力/MPa1.8~2.4H2体积分数/%≥99.9下部炉膛负压/Pa-49~-59H2输出压力/MPa≥0.6水汽比3.5∶1.0H2输出温度/℃≤401引进甲醇制氢工序的意义中泰化学股份有限公司新成立的华泰重化工工业园第一期为10万t烧碱,12万t聚氯乙烯项目,此项目采用电解盐水生产烧碱,并副产氢气和氯气。
利用副产的氢气和氯气合成氯化氢,与乙炔合成转化为氯乙烯,经聚合、干燥,生产出聚氯乙烯成品。
合成氯化氢后,多余的氯气必须要液化制成液氯或制成氯产品才能平衡。
液化氯气因其生产和贮运的不安全性,不应做为最佳的选择,制成氯产品来平衡氯气为最优方案。
在12万t烧碱、12万t聚氯乙烯装置中需540m3/h的氢气,才能平衡多余的氯气。
为此,引进600m3/h的甲醇制氢工序合成的氯化氢可增产聚氯乙烯8624.2t/d。
甲醇制氢装置的应用高树斌,唐湘军,朱政,苏力探(新疆中泰化学股份有限公司,新疆乌鲁木齐830009)摘要:为了平衡烧碱生产过程富余的氯气,引进了甲醇制氢装置。
运行情况表明,该装置通过造气、提纯等过程提供了合格的氢气,增加了PVC产量,提高了经济效益。
关键词:制氢;烧碱;PVC;造气;变压吸附中图分类号:TQ116.2+5文献标识码:B文章编号:1009-1785(2007)09-0042-03ApplicationonhydrogenproductionunitsbycarbinolGAOShu-bin,TANGXiang-jun,ZHUZheng,SULi-tan(XinjiangZhongtaiChemicalCo.,Ltd.,Urumchi830009,China)Abstract:Hydrogenproductionunitswithcarbinolmethodwasintroducedforthebalanceofoverchlorinegas.Standardchlorinegaswereputforwardwithpurification.ThePVCproductionquantityandeconomicprofitswereimproved.Keywrods:hydrogenproduction;causticsoda;PVC;gasyield;pressureswingadsorption###############################################中国氯碱ChinaChlor-Alkali第9期2007年9月No.9Sep.,2007422工艺原理2.1造气将甲醇与水按一定比例混合、加热气化并过热,达到一定的温度和压力。
在这种条件下,混合过热气通过催化剂作用,同时发生催化裂解反应和一氧化碳变换反应,最终生成氢、二氧化碳及少量一氧化碳等的混合气体。
甲醇加水裂解反应是一个多组分、多反应的气固催化复杂反应系统。
主要反应为:CH3OH!CO+2H2-90.7kJ/molCO+H2O!CO2+H2+41.2kJ/mol总反应为:CH3OH+H2O!CO2+3H2-49.5kJ/mol综合来看,整个过程为吸热过程。
反应需要的热量通过导热油的循环来提供。
为节约热能,反应后的气体要与原料液换热、冷凝,并在净化塔内洗涤。
冷凝和洗涤后产生的混合液在净化塔分离(分离出来的液体成分主要是水和甲醇,被送回到原料液贮罐循环使用),得到组分合格的转化气,满足造气要求。
2.2吸附变压吸附提纯工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在物理吸附中所具有的2个性质:一是对不同组分的吸附能力不同,二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加,随吸附温度的上升而下降。
利用吸附剂的第一个性质,可实现对含氢气源中杂质组分的优先吸附而使氢气得以提纯;利用吸附剂的第二个性质,可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生,从而构成吸附剂的吸附与再生循环,达到连续分离提纯氢气的目的。
2.3吸附平衡吸附平衡是指在一定的温度和压力下,吸附剂与吸附质充分接触,最后吸附质在两相中的分布达到平衡的过程。
在实际的吸附过程中,吸附质分子会不断地碰撞吸附剂表面并被吸附剂表面的分子引力束缚在吸附相中;同时吸附相中的吸附质分子又会不断地从吸附剂分子或其他吸附质分子中得到能量,从而克服分子引力离开吸附相;当一定时间内进入吸附相的分子数和离开吸附相的分子数相等时,吸附过程就达到了平衡。
在一定的温度和压力下,对于相同的吸附剂和吸附质,该动态平衡吸附量是一个定值。
在压力高时,单位时间内撞击到吸附剂表面的气体分子数增多,因而,压力越高,动态平衡吸附容量越大。
在温度高时,气体分子的动能大,能被吸附剂表面分子引力束缚的分子减少。
因而,温度越高,平衡吸附容量越小。
变温吸附法的循环周期长、投资较大,但再生比较彻底,通常用于微量杂质或难解吸杂质的净化。
变压吸附的循环周期短,吸附剂利用率高,吸附剂用量相对较少,不需要外加换热设备,被广泛用于大气量多组分气体的分离与提纯。
3工艺说明氢气提纯采用4-1-2/V(4个吸附塔,1塔吸附,2次均压,真空解吸)的变压吸附技术。
变压吸附(PSA)技术用于提纯氢气是以特定的吸附剂(多孔固体物质)内部表面对气体分子的物理吸附为基础,利用吸附剂在相同压力下易吸附高沸点组分、不易吸附低沸点组分和高压下吸附量增加、低压下吸附量减少的特性,将原料气在一定压力下通过吸附床,相对于氢的高沸点杂质组分被选择性吸附,低沸点的氢气不易被吸附而穿过吸附床,达到氢和杂质组分的分离。
吸附完成后,吸附剂在减压下解吸被吸附的杂质组分,使吸附剂获得再生,以能再次进行吸附分离杂质。
4工艺过程工艺流程示意图见图1。
从界外来的原料甲醇和脱盐水分别进入甲醇高位槽和脱盐水贮槽,脱盐水通过脱盐水泵送到净化塔作为吸收溶剂回收转化气中的未反应的甲醇,再进入原料液贮槽,与来自甲醇高位槽的甲醇一起通过原料液计量泵加压至反应压力(1.1~1.3MPa)后送至换热器预热,再进气化过热器将原料甲醇-水溶液气化并过热至所需温度,原料气在转化器中在催化剂作用下生成含CO2、H2、CO的转化气。
转化气经换热器和冷凝器降温至40℃左右后进净化塔,回收未反应的甲醇,气体进变压吸附工段提氢,洗涤液返回原料液罐再利用。
气化过热器和转化器所需的热能由导热油提供。
合格的转化气经过1套由4台吸附塔并联交替操作的变压吸附系统,一次性吸附分离所有杂质,得到纯度和杂质含量均合格的产品氢气。
变压吸附基本工作分为吸附和再生2个步骤。
装置采用四塔、二均、一塔吸附变压吸附过程,4个第9期高树斌,等:甲醇制氢装置的应用43中国氯碱2007年第9期吸附塔是交替进行吸附、解吸和吸附准备过程。
在吸附-解吸的过程中,吸附完毕的塔内仍保留着一部分纯氢,利用这部分纯氢给另外塔均压,这样不仅利用了吸附塔内残存的氢气,还减缓了吸附塔的升压速度,减缓了吸附塔的金属疲劳速度。
每个吸附塔在一次循环中需经历吸附、一均降、二均降、逆放、真空解吸、二均升、一均升、终冲等8个步骤。
4个吸附塔在时序上相互错开,构成一个闭路循环,保证原料气连续输入和产品气不断输出。
产品氢气通过缓冲罐后送氯化氢合成工段,与氯氢处理来的干燥氯气合成为氯化氢送至氯乙烯工序。
5装置技术和消耗指标装置技术指标见表1。
装置消耗指标见表2。
6运行情况引进甲醇制氢装置,是氯碱企业利用制氢平衡副产品氯气的首次尝试。
此装置在该公司已运行近2年,运行情况良好,不仅停止了危险品液氯的生产,而且增加了PVC的产量,为企业增加了效益。
甲醇制氢装置在运行中极少出现不正常情况,比较常见有吸附程控阀的损坏、吸附剂的失效和催化剂的中毒。
可用备用品更换程控阀和更换吸附剂、催化剂,所需维修时间很短,程控阀只需1个多小时,更换吸附剂和催化剂,需3天或更长。
收稿日期:2007-08-22图1甲醇制氢工艺流程示意图甲醇脱盐水甲醇高位槽脱盐水贮槽导热油导热油导热油系统原料液贮槽净化塔变压吸附氢气氯化氢合成冷凝器换热器转化器气化过热器氯乙烯合成表2装置消耗指标名称消耗指标备注甲醇/(kg・m-3)0.58~0.60脱盐水/(kg・m-3)0.32~0.38电/(kW・h・Nm-3)0.10~0.15220V/380V.AC标煤/(kg・m-3)0.35~0.55标准热量20850kJ/kg吸附剂寿命/a8~10正常操作条件下催化剂寿命/a2~3正常操作条件下表1装置技术指标名称指标备注产品氢气体积分数/%≥99.5产品氢气压力/MPa(G)1.0变压吸附提纯后输出压力产品氢气温度/℃≤40氢气额定产量/(m3・h-1)600操作弹性:30%~120%装置运行方式连续运行年开工日≥8000h###############################################通威集团与乐山合建多晶硅项目通威集团日前与乐山市政府签署1万t/a多晶硅合作项目协议,宣布将投资50亿元,分3批在四川省乐山市建设万吨多晶硅项目。
通威集团乐山万吨多晶硅项目一期工程项目规模为1000t/a,预计于2008年6月建成投产。
万吨多晶硅项目将于5年内全部建成,届时通威集团规模将达到1万t/a,年产值将达到100亿元。
据介绍,2年前,通威集团已在乐山市建立了乐山永祥树脂有限公司,除生产PVC树脂外,连带生产三氯氢硅。
而三氯氢硅则是生产多晶硅的核心材料。
通威集团计划打造从单晶硅、多晶硅到太阳能电池板组件生产的完整而强势的新能源产业链条。
(沈镇平)高抗冲击PVC-U给水管通过鉴定山东省华信塑胶工业公司日前研发成功了抗冲PVC-U给水管材新产品,并通过省科技厅组织的专家鉴定。
该产品是应用高效环保稳定剂及无机刚性粒子与MBS弹性体增韧和增强PVC材料而开发出来的,并解决了传统弹性体增韧PVC给管材带来的静液压强度大幅降低的难题。