甲醇裂解小型制氢企业
甲醇裂解变压吸附制氢装置操作手册
800Nm3/h甲醇裂解变压吸附制氢装置操作手册编制：审核：批准：xxxxxxxxxxxx有限公司xx年8 月目录第一章甲裂及PSA试车及生产操作基本情况第二章甲裂工段工艺过程及化学反应原理第三章 PSA工段工艺过程及工作原理第四章自控调节系统第五章开车准备第六章开停车操作第七章甲醇制氢系统故障原因及处理附1：甲醇裂解变压吸附制氢装置安全操作手册附2：甲醇制氢装置事故应急处理预案附3：计量泵使用说明书附4：甲醇裂解及变压吸附流程图第一章甲裂及PSA试车及生间操作基本情况一、试车及生产操作人员小组人员配置试车组长或生产主管：（业主配置）技术指导：（业主配置）工艺操作工：2人/班分析操作工：1人/班仪表值班：1人/班电气值班：1人/班机械值班：1人/班公用工程协调（调度）：1人/班应急对外协作：1人/班安全员：1人/班二、试车时间及地点时间:2019年10月。
地点:甲醇裂解制氢生产区三、工艺指标1.甲醇：符合GB338—2004标准优等品要求。
2.脱盐水：Cl -≤ 1ppmSO42-≤ 1ppm90℃以下稳定，对碳钢、不锈钢无腐蚀电导率≤10μs/cm。
3.温度汽化塔进料温度 140～160℃汽化塔底部温度 160～180℃汽化塔顶部温度～180℃进转化器温度 220～250℃出转化器温度 230～250℃导热油温度 250～280℃出换热器转化气温度 120～140℃出冷凝器转化气温度≤40℃4.压力导热油进口压力0.4～0.6MPa进工段冷却水压力≥0.3 MPa进工段仪表空气压力≥0.4～0.6 MPa 5.浓度甲醇～50%(Wt)水～50%(Wt)转化气组成如下:H273～74.5%23～24.5%CO2CO 0～1%≤ 200ppmCH46.产品气H2≥99.99%（v/v）7.分析内容第二章甲裂工段工艺过程及化学反应原理第一节工艺过程甲醇催化裂解、转化工艺过程包括：原料汽化过程、催化裂解转化反应、转化气冷却冷凝、气液分离等。
一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂及制氢方法[发明专利]
![一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂及制氢方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7e03484703768e9951e79b89680203d8ce2f6a13.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011170672.9(22)申请日 2020.10.28(71)申请人 蔡勇梅地址 063000 河北省唐山市高新区世纪龙庭408-2-101(72)发明人 刘海楠 薄文晴 古钧 曾庆娜 蔡勤涛 (51)Int.Cl.B01J 23/83(2006.01)C01B 3/40(2006.01)(54)发明名称一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂及制氢方法(57)摘要本发明公开了一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂及相应的制氢方法，采用CuO 50‑90份，ZnO 5‑80份，La 2O 33~12份，Al 2O 320‑30份及稀土元素作为催化剂，将水与甲醇混合物气化后在裂解室内在催化剂的催化下裂解制氢，裂解室温度控制在300‑500℃，水与甲醇的摩尔比为1~1.5：1，最后甲醇的转化率可以高达96%，氢气产出率可以高达85%。
权利要求书1页 说明书2页CN 112191251 A 2021.01.08C N 112191251A1.一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂，其特征在于由如下组分按重量比制成：CuO 50-90份，ZnO 5-80份，La 2O 3 3~12份，Al 2O 3 20-30份。
2.如权利要求1所述的用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂，其特征在于所述组分的重量配比为：CuO 60份，ZnO 25份，La 2O 3 4份，Al 2O 3 25份。
3.如权利要求1所述的用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂，其特征在于还包括镧、铈、钕、镨中的一种或几种。
4.如权利要求3所述的用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂，其特征在于所述镧、铈、钕、镨中的一种或几种总共为3~10份。
5.一种剂制备氢气的方法，其特征在于：将水与甲醇混合物气化后在裂解室内在催化剂的催化下裂解制氢，裂解室温度控制在300-500℃，水与甲醇的摩尔比为1~1.5：1，所用催化剂为权利要求1至4任一项所述的催化剂。
推荐-生产能力为8N立方米小时甲醇制氢生产装置设计 精
机械与动力工程学院过程装备与控制工程专业课程设计设计题目：生产能力为800N m³/h甲醇制氢生产装置设计前言氢气是一种重要的工业产品，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都有不相同的要求，特别是改革开放以来，随着工业化的进程，大量高精产品的投产，对高纯度的需求量正逐步加大，等等对制氢工艺和装置的效率、经济性、灵活性、安全都提出了更高的要求，同时也促进了新型工艺、高效率装置的开发和投产。
依据原料及工艺路线的不同，目前氢气主要由以下几种方法获得：①电解水法；②氯碱工业中电解食盐水副产氢气；③烃类水蒸气转化法；④烃类部分氧化法；⑤煤气化和煤水蒸气转化法；⑥氨或甲醇催化裂解法；⑦石油炼制与石油化工过程中的各种副产氢；等等。
其中烃类水蒸气转化法是世界上应用最普遍的方法，但该方法适用于化肥及石油化工工业上大规模用氢的场合，工艺路线复杂，流程长，投资大。
随着精细化工的行业的发展，当其氢气用量在200～3000m3/h时，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。
甲醇蒸气转化制氢具有以下特点：（1）与大规模的天然气、轻油蒸气转化制氢或水煤气制氢相比，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、贮存方便。
（4）可以做成组装式或可移动式的装置，操作方便，搬运灵活。
对于中小规模的用氢场合，在没有工业含氢尾气的情况下，甲醇蒸气转化及变压吸附的制氢路线是一较好的选择。
本设计采用甲醇裂解+吸收法脱二氧化碳+变压吸附工艺，增加吸收法的目的是为了提高氢气的回收率，同时在需要二氧化碳时，也可以方便的得到高纯度的二氧化碳。
目录设计任务书一、题目：生产能力为800N m³/h甲醇制氢生产装置。
二、设计参数：生产能为800N m³/h 。
1.5万方甲醇裂解制氢项目可行性
1.1.2.1《盘锦浩业化工有限公司1万5千方/小时甲裂制氢装置》项目建议书；
1.1.2.2《盘锦浩业化工有限公司1万5千方/小时甲裂制氢装置》可行性研究报告技术服务合同；
1.1.2.3建设单位提供的地质资料、气象水文资料及其他相关资料；
1.1.2.4《盘锦浩业化工有限公司1万5千方/小时甲裂制氢装置》可行性研究报告编制委托书；
氢气价格参考当地供氢价格，本可研报告氢气暂定为2.00元/Nm3
3生产规模及生产技术方案
3.1生产规模及生产方案
3.1.1生产规模
设计规模： 15000m3n/h，
操作弹性： 30%～110%，
年运行时数： 8400小时。
3.2工艺技术方案选择
3.2.1制氢工艺技术方案选择
目前国内生产H2的生产方法主要有以下三种：
公司采用无溶剂制蜡工艺，经压榨脱蜡、发汗脱油、白土精制等一系列过程生产出高纯度工业用蜡，广泛用于制造合成脂肪酸和高级醇及制造火柴、蜡烛、蜡笔、防水剂、软管、纤维板、橡胶等。随着国民生活水平的提高，石蜡的二次开发也逐步有所增加。在食品、药品、化妆品、电线、电缆、电池等行业的应用日益增加。
公司1997年被中华人民共和国农业部评为“二档乡镇企业”；2003年被盘山县政府列为“县民营企业重点保护单位”；同时也是市重点扶持的民营企业，2003年被盘锦市政府评为“先进集体”；2005年被盘锦市人民政府授予“经济社会发展贡献奖”；2007年被盘锦市人民政府评为“纳税贡献企业”；2008年被盘山县人民政府评为“文明企业”；连续五年被市、县工商局评为“守合同、重信用”单位。
本项目为盘锦浩业化工有限公司1万5千方/小时甲裂制氢装置。其主要原料为外购甲醇。
1.1.1.2项目建设地址
甲醇重整联合PSA制氢技术
甲醇重整联合PSA制氢技术氢气广泛用于钢铁、冶金、化工、医药、轻工、建材、电子等多种工业部门。
在没有富氢原料气的场合下，甲醇裂解制氢是最佳的技术选择，它具有投资低、无污染、成本低的优点。
本公司开发的甲醇重整联合PSA制氢技术先进，质量稳定可靠，生产成本低，氢气纯度:≥99.9%～99.999%，可提供5～30000Nm3/h间不同规模的甲醇制氢装置的技术转让、工程设计、部分硬件或工程总承包。
一、甲醇重整联合PSA制氢技术工艺流程甲醇重整联合PSA制氢是甲醇水蒸汽在SCST-401系列催化剂床层转化成主要含二氧化碳和氢气的转化气，转化气再经变压吸附技术提纯得到纯度为99～99.999%的产品氢气的工艺技术。
甲醇水蒸汽重整反应式如下：CH3OH → CO+2H2－90.7 KJ/mol (1)CO+H2O → CO2+H2＋41.2 KJ/mol (2)总反应式为：CH3OH+ H2O → CO2+3H2－49.5 KJ/mol （3）工艺流程图如下:甲醇重整制氢设备流程示意图甲醇重整联合PSA制氢工艺流程图二、工艺技术特点该生产工艺是由本公司的多名研究人员经多年研究实现工业化，经多年的生产实践和改进，工艺技术已得到完善，本工艺技术有如下特点：1.甲醇水蒸汽在专用催化剂直接转化生成CO2和H2；利用转化反应自身加压特点直接送入变压吸附分离装置，节约因压缩而消耗的电能；2.专用催化剂与市场上的其他催化剂相比，具有活性高、选择性好、寿命长等特点；3.反应温度低，能量损失小；工艺过程充分考虑系统能量的回收利用，整体运转能耗费用低；4.产品H2纯度高，可根据用户需要调整产品H2（99.0～99.999%）纯度。
5.专用吸附剂性能优良，在强度、寿命、动态吸附量、分离效率等各方面性能达到国内先进水平；6．采用独有的SCST-401系列催化剂是一种以铜为主的复合氧化物组成的新型催化剂，催化剂活性高，甲醇单程转化率在＞98%，催化剂选择性好，转化气中一氧化碳含量低，催化剂性能稳定，催化剂使用寿命二年以上。
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。
10000方甲醇裂解制氢技术方案及投资估算
50000Nm3/h
3 万吨/年 1.5 万吨/年 3.0 万吨/年 6 万吨/年
8000Nm3/h
6 万吨/年
2007.9 2005.5 2009.6 2005.5 2005.4 2006.5 2006.8 2009.3 2011.3 2007.9
在建
年 月 2011 7
装置改造
装置扩产 新建
装置改造 装置改造 装置扩产 CO 回收率≥98％ CO 回收率≥98.5％
四川同盛科技有限责任公司
5
甲醇裂解制氢装置
28 PSA 变换气脱碳
29 PSA 变换气脱碳
30 PSA 变换气脱碳
31 PSA 天然气脱碳
32 TSA 空气干燥装置
33
提纯 PSA
CO2
34
提纯 PSA
CO2
10000Nm3/h 甲醇裂解制氢装置
技术方案及报价书
四川同盛科技有限责任公司 2011 年 7 月
甲醇裂解制氢装置
询价单位： 联 系 人： 电 话： 传 真： E-mail:
年 月 2011 7
投标单位：四川同盛科技有限责任公司
单位地址：成都市高新区 电 话：028-85370875 传 真：028-85368923 邮 编：610045 公司地址: 四川省成都市武侯科技园武兴二路 8 号 705 联 系 人：马文君 日 期：2011 年 7 月 5 日
a. 产品纯度：H2≥99.5% ，其中杂质组份如下：
组成
H2
CH4 C2H2 O2
C2+
5ppm 5ppm 20ppm
V% 99.5 平衡
v
wt
v
∑S
甲醇制氢变压吸附提纯工艺方案讨论
109甲醇裂解制氢在国内已经是相当成熟的工艺技术，分为甲醇裂解和变压吸附提纯两个单元。
根据GB/T 3634.2-2011要求，纯氢质量指标氢气纯度也需达到99.99%(CO+CO 2≤20ppm)，并且出于经济性考虑一般要求氢气的回收率要达到95%以上，因此变压吸附提纯工艺在本工艺中就显得极为重要。
本文将探讨变压吸附提纯氢气面临的多种工艺方案选择。
一、催化剂和吸附剂的选择甲醇裂解制氢最核心的技术就是甲醇裂解用的催化剂和变压吸附用的吸附剂了。
催化剂一般采用耐毒性、活性高、使用周期长、转化率高的催化剂，吸附剂一般采用活性氧化铝、活性碳和分子筛。
由于催化剂和吸附剂都是申请了国家专利技术的，我们也是从固定的渠道购买，所以催化剂和吸附剂的选择都是公司层面的考虑，工艺人员就不用考虑了。
催化剂一般需要几年一换，而吸附剂因为可以再生，可以持续用15年左右。
二、产品气提纯大方案选择确定了催化剂和吸附剂，就需要进行提纯产品氢气工艺方案的选择了。
变压吸附提纯氢气大方案有两种选择：一种是第一级变压吸附先保氢气纯度，先回收部分纯度满足要求的氢气，第二级再保氢气收率，把纯度不够的解析气再进行提纯回收。
这种方案难点就是解析气提纯较困难，而且所有解析气都需要加压，能耗较大；另一种方案是第一级变压吸附先保证氢气收率，第一级氢气回收率一般要达到98%，一段解析气直接排放，保证氢气排出率小于2%，第二级再进行氢气提纯，保证氢气纯度达到99.99%产品气要求，二段解析气再进行回收，这种方案需要加压的解析气相当少一些，能耗低。
两种方案的工艺参数差别是比较大的，为了降低装置能耗，对于甲醇裂解制氢项目我们一般选用第二种方案。
当然这并不能说明第一种方案不好，对于原料本身杂质含量较少的原料，第一种方案是比较好的，比如普氢提纯高纯氢或超纯氢项目，我们就是选用第一种方案。
三、吸附剂再生解析方案选择由于变压吸附装置是持续稳定周期运行的，变压吸附过程分为吸附产气过程和再生解析回收过程。
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利用天然气制氢，存在成本低，规模效应显著等优点，研究和开发更为先
进的天然气制氢新工艺技术是解决廉价氢源的重要保证。
天然气作为优质、洁
净的工业能源,在我国能源发展过程中具有重要的战略意义。
因为天然气不仅是人们日常生活的重要燃料,同时也是众多化工次产品的基础性原料。
很多厂家想要购买制氢设备，一定要选好厂家，因为涉及到安全和各种售后服务问题。
近年来，以风力和太阳能发电为主的新能源发展势头强劲，以化石能源
为主的能源开发利用方式面临挑战，一场历史性的能源变革正在全球范围内
孕育。
与人类历史上的前两次能源变革不同，中国有能力成为这轮能源革命
的主要推动者。
人们希望找到将电能储存起来的办法，即在电力富余的时候将其存储，
在电力短缺的时候再释放出来，以满足供需之间实时平衡的需要。
甲醇是最佳的战略储能方式之一
首先，甲醇可以通过传统化石能源清洁化生产制得，也可以通过太阳能、风能等间歇式可再生能源转换获得，还可以利用农作物秸秆、动物粪便和有
机物发酵获得，是可再生以及重复利用，转换氢能的最佳媒介，也是实现国
家中长期储能的大宗化工原料。
未来可以直接用空气中的二氧化碳或工厂排
放的二氧化碳生产甲醇。
其次，甲醇对石油的替代使用功能也是足够强大的。
甲醇可以以不同成
分混入汽油使用，或者经过简单脱水反应生成二甲醚及甲醇与植物油进行酯
交换反应合成生物柴油，两者都是清洁的柴油代用燃料。
所以甲醇基本上可
替代石油加工成为车、船、飞机的动力燃料的补充，而且成本更低。
另外，
甲醇可以替代石油，加工成为多种石油化工产品，通过甲醇裂解工艺（MTO 工艺）可以生产混合低碳烯烃（乙烯、丙烯、丁烯等），也可以通过MTP
工艺单独合成丙烯，而低碳烯烃是石油化工的龙头产品，甚至用于生产芳烃（苯、甲苯、二甲苯等）的MTA技术也在研发中，满足现有石油化工的需求。
而且甲醇可以直接加工成多种产品，如可以直接作为燃料电池的燃料或
氢的中间储存燃料，它也是传统用来加工甲醛、醋酸、碳酸二甲酯、1,4-丁
二醇、乙炔二醇等大宗化学品的原料，是制造氯甲烷、有机硅产品的中间化
合物，作为溶剂、黏合剂等也有重要作用。
第三，从安全性考虑，甲醇从本质上将对人体是安全可控的。
在毒理学中，半数致死量简称LD50,指引起一群实验对象50%个体死亡所需的剂量。
LD50的数值越小，表示毒性越强。
甲醇的LD50为5628mg/kg,汽油的
LD50为2500mg/kg,由此可见我们随处可见的汽油的毒性是甲醇的2倍以上。
甲醇自然存在于人体，含量为0.6毫克/公斤体重，长期在200～
250ppm甲醇含量的环境中工作无害，甲醇挥发性较低，仅是汽油的30%～60%。
甲醇对人体主要的毒害在于误食饮用，对于视力损害严重。
但比较容易控制，误饮中毒可以用碳酸氢钠、叶酸、酒精等降低它在体内代谢，所以人们普遍对甲醇为剧毒物质的印象是一种误导。
甲醇在环境中也是安全的，甲醇造成火灾、爆炸的可能性远小于汽、柴油，其着火的极限浓度是汽
油的四倍；甲醇泄露的危害也比汽、柴油小，且易于稀释、扑救和降解，长
期储存不易变质。
第四，就环境保护而言，甲醇的环保效能较高。
利用甲醇作为燃料的水
氢汽车，实现了零污染物排放，只排放纯净水和少量的二氧化碳，而二氧化
碳又是制甲醇的原料，真正实现了碳循环。
当然，最为重要的还是甲醇作为功能资源储备的经济合理性。
从经济、
节能、减排等几个角度综合考察，其效能都很高，只要国家政策鼓励，前景
十分乐观。
水氢技术带人类走入新时代
水氢技术利用催化重整技术，将甲醇水作为原料制氢直接发电，从根本
上解决了储氢和运输的安全难题。
实现可移动的电力供应，具有安全环保，
高效节能，来料方便等特点。
化学公式如下：制氢：CH3OH + H2O→CO2 + 3H2发电： 2H2 + O2→2H2O +电
在应用领域上，水氢技术几乎可以应用在任何有移动电力需求的领域，
它可以为通讯基站、住宅、农庄、应急救援等提供实现了可移动可持续的绿
色电力，还可以为汽车、飞机、轮船等提供动力电源。
任何一种行业或领域
只要有电力、节能、减排、智能化及移动等需求，都可以跟水氢技术进行结合，水氢技术可以应用于任何需要新能源的行业或领域并给予优化。
水氢产业的普遍使用，将改善电力系统的整体运营效率。
传统电力系统
的规划与设计，从安全性、可靠性的角度留有大量备用的空间，部分设备低
效运行甚至闲置，存在很大的浪费。
水氢发电技术通过在发、供、用各环节
的协调配合，减少系统冗余和备用，提高电力系统设备利用率。
同时，延长
升级改造的周期，从而降低投资和用电价格。
甲醇制氢和燃料电池本身不是新兴的技术，但从产业角度来说，甲醇制
氢+燃料电池的水氢技术却是刚刚出现，正处在起步阶段。
能源革命的新时
代寄托着人类的希望，但变革不会一蹴而就，需要我们从文明演进的高度，
携手协作，扎实推进。
常州市蓝博净化科技有限公司是以气体为主的科技型企业,主要经营: 各种
气体制取技术和气体装置，公司严格执行质量保证体系，并制定了自己的产品
企业标准，确保为客户提供质量可靠的产品和完善的售后服务，其中蓝博公司
制造的甲醇裂解制氢系统，PSA解吸变压吸附制氧系统，被评为高新技术产品。
如需请拨打24小时热线或进入官网联系客服。
出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍
卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开
张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者，宜付有
司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。
先
帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军，此
悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。
臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙，
猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。
后值
倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。
受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤
先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。
今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至
于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。
若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追
先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离，临表涕零，不知所言。