工业制氢气方案总结报告 20141223

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制氢工艺个人年终总结

制氢工艺个人年终总结

制氢工艺个人年终总结为期一年的制氢工艺实践即将结束,回顾这段时间的工作,我深感受益匪浅。

通过不断努力和学习,我在制氢工艺方面取得了一定的成绩。

在这篇个人年终总结中,我将对自己的工作进行回顾和总结,同时提出对接下来工作的建议和计划。

一、工作回顾在这一年的工作中,我主要负责制氢工艺的研究和实践。

以下是我所从事的具体工作内容及取得的成绩:1. 理论学习为了更好地了解制氢工艺的相关知识,我深入学习了化学原理、反应动力学等相关课程,并通过查阅文献对制氢工艺进行了深入研究。

通过系统的学习,我对制氢工艺的原理和过程有了更深入的认识。

2. 实验操作我积极参与了制氢工艺的实验操作,并熟练掌握了氢气制备设备的使用和操作方法。

在实验中,我认真记录实验数据,并与团队成员进行交流和讨论,确保实验过程的准确性和可靠性。

3. 实验数据分析与处理在实验结束后,我利用所采集的数据进行了数据分析和处理。

通过使用统计软件和数据处理工具,我成功地分析了制氢工艺的关键参数,并找出了可能存在的问题和优化方向。

4. 问题解决能力在工作中,我遇到了一些问题和挑战,例如催化剂失活、设备故障等。

我能够迅速定位问题,并采取相应措施进行解决。

通过与团队成员的紧密合作和专业知识的运用,我成功地解决了许多实际问题。

二、取得的成绩通过一年的努力和实践,在制氢工艺方面,我取得了以下成绩:1. 熟练掌握制氢工艺的操作流程和实验设备的使用方法;2. 深入理解制氢工艺的原理和关键参数,能够灵活进行实验设计和实验操作;3. 成功解决了多个实际问题,提高了制氢仪器的运行效率;4. 完成了一份制氢工艺的综合报告,对制氢工艺的改进提出了具体建议。

三、不足与不足之处在这一年的工作中,我也意识到了自身的不足之处:1. 在某些实验操作方面,我还存在一定的不熟练和不足,需要进一步强化实践操作能力;2. 对某些复杂问题的解决能力还有待提升,需要不断学习和积累经验;3. 在团队合作中,我有时候对自己的意见表达不足够明确和清晰,需要提高沟通能力。

制取氢气的实验报告(3篇)

制取氢气的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 掌握实验室制取氢气的方法。

2. 了解氢气的性质和应用。

3. 提高实验操作技能。

二、实验原理氢气是一种无色、无味、无臭的气体,具有很高的燃烧值,是重要的化工原料。

实验室制取氢气通常采用金属与酸反应的方法,如锌与稀硫酸反应生成氢气。

化学方程式:Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑三、实验器材1. 锌粒2. 稀硫酸3. 试管4. 橡皮塞5. 气球6. 集气瓶7. 烧杯8. 滴管9. 火柴10. 滤纸四、实验步骤1. 将锌粒放入试管中。

2. 使用滴管向试管中加入适量的稀硫酸。

3. 观察试管中产生的气泡,气泡即为氢气。

4. 将气球套在试管口,收集氢气。

5. 将集气瓶倒置于水中,收集氢气。

6. 将收集到的氢气点燃,观察氢气的燃烧现象。

五、实验现象1. 向试管中加入稀硫酸后,立即产生大量气泡,气泡逐渐增多,形成气泡流。

2. 氢气被收集在气球和集气瓶中,气球逐渐膨胀。

3. 点燃氢气时,氢气燃烧产生淡蓝色火焰,并伴有轻微的爆鸣声。

六、实验结果1. 成功制取了氢气。

2. 氢气无色、无味、无臭,具有可燃性。

3. 氢气燃烧时产生淡蓝色火焰,并伴有轻微的爆鸣声。

七、实验讨论1. 实验过程中,控制稀硫酸的加入量非常重要,过多或过少都会影响氢气的生成。

2. 在收集氢气时,要确保气球和集气瓶内充满水,以防止氢气泄漏。

3. 氢气是一种重要的化工原料,具有广泛的应用前景。

八、实验总结本次实验成功制取了氢气,掌握了实验室制取氢气的方法。

通过实验,我们了解了氢气的性质和应用,提高了实验操作技能。

在今后的学习和工作中,我们将继续关注氢气的研究和应用,为我国氢能产业的发展贡献力量。

第2篇一、实验目的1. 了解氢气的性质及其制备方法。

2. 掌握实验室制备氢气的方法和原理。

3. 培养实验操作技能,提高实验素养。

二、实验原理氢气(H2)是一种无色、无味、无臭的气体,具有可燃性和还原性。

实验室制备氢气通常采用金属与酸反应的方法,其中锌与稀硫酸反应是制备氢气的一种常用方法。

氢气的制备实验报告

氢气的制备实验报告

一、实验目的1. 了解氢气的制备方法及其原理;2. 掌握实验室制备氢气的操作步骤;3. 掌握氢气的收集方法及注意事项;4. 分析实验过程中可能出现的误差。

二、实验原理氢气是一种无色、无味、无毒的气体,具有很高的燃烧热值。

实验室制备氢气的方法主要有以下两种:1. 活泼金属与酸反应:活泼金属(如锌、镁等)与酸(如稀硫酸、盐酸等)反应生成氢气和相应的盐。

反应方程式为:金属 + 酸→ 盐 + 氢气2. 水电解:将水电解成氢气和氧气。

反应方程式为:2H2O → 2H2↑ + O2↑本实验采用第一种方法,即锌与稀硫酸反应制备氢气。

三、实验仪器与试剂1. 仪器:启普发生器、试管、酒精灯、导管、集气瓶、铁夹、镊子、试管架、滴管等;2. 试剂:锌粒、稀硫酸、蒸馏水。

四、实验步骤1. 检查启普发生器气密性:关闭导气管旋钮,从漏斗注入水至淹没锌粒,观察液面是否下降。

若液面下降,则说明气密性不好,需涂凡士林密封。

2. 装料:将锌粒放入启普发生器中,加入适量稀硫酸,使锌粒全部淹没。

3. 检验氢气:用导管将产生的氢气通入试管,观察氢气是否燃烧。

若氢气燃烧,说明已收集到纯净的氢气。

4. 收集氢气:将集气瓶倒置,用导管将氢气导入集气瓶中,直至集气瓶内充满氢气。

5. 氢气检验:用火焰点燃集气瓶内的氢气,观察火焰颜色。

若火焰呈淡蓝色,说明氢气已收集纯净。

6. 实验结束:关闭导气管旋钮,收集好实验器材。

五、实验现象1. 锌与稀硫酸反应产生气泡,逐渐增多;2. 氢气收集瓶内充满氢气,用火焰点燃氢气,火焰呈淡蓝色。

六、实验数据与分析1. 实验数据:实验过程中,收集到约100ml的氢气。

2. 数据分析:根据反应方程式,锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌。

实验过程中,收集到的氢气体积与理论计算值基本相符。

七、实验误差分析1. 氢气收集过程中,部分氢气可能泄漏,导致实际收集到的氢气体积小于理论计算值;2. 实验过程中,操作不规范可能导致氢气纯度不高,影响实验结果。

氢气的制备实验报告

氢气的制备实验报告

氢气的制备实验报告氢气的制备实验报告引言:氢气是一种非常重要的化学物质,它在许多领域都有广泛的应用,如能源领域、化学工业和航天技术等。

本实验旨在通过一种简单的方法制备氢气,并观察其性质和特点。

实验材料:1. 锌粉2. 硫酸3. 水4. 密封容器5. 氢气收集装置实验步骤:1. 将一定量的锌粉加入密封容器中。

2. 在锌粉上缓慢倒入适量的硫酸。

3. 紧闭容器,充分摇晃,使硫酸与锌粉充分反应。

4. 将容器连接到氢气收集装置上。

5. 在容器中加入适量的水,以促使反应进行。

6. 观察氢气的生成和收集情况。

实验结果:在实验过程中,我们可以观察到以下现象:1. 锌粉与硫酸反应产生氢气的气泡。

2. 氢气逐渐充满容器,并通过氢气收集装置被收集起来。

3. 反应后的溶液呈现酸性。

实验讨论:1. 反应机理:实验中的反应是锌粉与硫酸之间的单质反应。

锌粉在酸性条件下与硫酸反应生成锌离子和氢气。

反应方程式为:Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2。

2. 实验条件:实验中我们使用了硫酸作为反应剂,因为硫酸具有较强的腐蚀性,可以加速反应的进行。

同时,我们还添加了适量的水,以促使反应更加完全。

3. 安全注意事项:在进行实验时,我们应当注意安全。

硫酸具有强腐蚀性,避免接触皮肤和眼睛。

实验室应保持通风良好,避免氢气积聚引发安全事故。

实验应用:1. 氢气在能源领域有着广泛的应用。

它可以作为燃料,通过与氧气反应产生大量的能量,用于汽车、发电等领域。

2. 氢气还可以用于化学工业。

它可以作为还原剂,参与许多化学反应,如金属提取和有机合成等。

3. 在航天技术中,氢气被用作推进剂,提供动力给火箭等航天器。

结论:通过本次实验,我们成功制备了氢气,并观察到了其性质和特点。

氢气具有广泛的应用前景,对于推动能源革命和促进可持续发展具有重要意义。

制氢工艺个人年终总结

制氢工艺个人年终总结

制氢工艺个人年终总结一、引言时间如梭,转瞬间又到了年终总结的时刻。

回顾过去一年,在制氢工艺这一领域,我经历了许多挑战和收获。

通过与团队的合作、个人努力以及对制氢工艺研究的深入,我取得了一定的成绩。

以下是我个人在制氢工艺方面的年终总结。

二、工作回顾1. 工作职责在过去的一年里,我主要负责制氢工艺的研究和工程实践。

我的工作职责主要包括:(1)研究制氢工艺的最新进展和技术,并进行分析和评估。

(2)根据项目需求,设计合理的制氢工艺方案,并进行实践验证。

(3)参与制氢工艺的设计、改进和优化工作。

(4)与其他部门和团队合作,共同完成制氢工艺的开发和应用。

2. 工作成果在过去的一年中,我取得了以下主要工作成果:(1)对制氢工艺的最新研究进行了全面的调研和分析,并撰写了相关报告。

(2)参与了一个制氢工艺项目的设计和实践工作,成功验证了制氢工艺方案的可行性。

(3)通过与团队合作,改进了一个现有制氢工艺的关键步骤,提高了制氢效率。

(4)与其他部门密切合作,为一个新产品的制氢工艺开发提供了技术支持。

3. 面临的挑战在过去的一年中,我面临了一些挑战,如:(1)工作量较大,需要高效地管理自己的时间和任务。

(2)需要不断跟进最新的制氢工艺技术和研究动态。

(3)在工程实践中,需要充分考虑安全性、经济性和环保性等方面的要求。

(4)与团队合作时,需要加强沟通和协调能力,以确保项目的顺利进行。

三、工作感悟1. 团队合作在过去的一年中,我深刻体会到团队合作的重要性。

在制氢工艺的研究和实践中,往往需要多个部门和团队的协作才能实现最好的效果。

通过与团队成员的密切合作,我学到了如何更好地沟通、合作和协调,从而实现共同目标。

2. 学习与成长在制氢工艺的研究中,我接触到了许多新知识和新技术。

通过对文献的深入研究和实践的积累,我不断提高自己的专业知识和技能。

同时,我也学会了如何提出问题、解决问题,并从中不断学习和成长。

3. 持之以恒在制氢工艺的研究中,我经历了一些挫折和困难。

氢气的制备实验报告

氢气的制备实验报告

氢气的制备实验报告实验报告:氢气的制备一、实验目的1. 了解并掌握实验室制备氢气的方法;2. 学习气体的收集、检验和储存;3. 培养实验操作能力和实验观察能力。

二、实验原理1. 氢气可由金属与稀硫酸反应制得;2. 氢气是一种无色、无味、密度比空气小的气体;3. 氢气具有可燃性和还原性。

三、实验器材与试剂1. 器材:试管、酒精灯、铁架台、导管、单孔塞、集气瓶、水槽等;2. 试剂:稀硫酸、铁粉、棉花。

四、实验步骤1. 准备试管和单孔塞,将导管插入单孔塞中;2. 在试管中加入一定量的铁粉,塞上单孔塞,确保导管伸入试管内;3. 向试管中加入适量稀硫酸,使铁粉浸没在硫酸中;4. 加热试管,观察铁粉与硫酸的反应,待反应停止后,冷却试管;5. 将导管移出水槽,用排水法收集氢气;6. 用拇指堵住导管口,将收集到的氢气导入集气瓶中;7. 收集足够的氢气后,用玻璃片盖住集气瓶口,并用蜡封口;8. 对氢气进行检验,用拇指堵住导管口,移近酒精灯火焰,松开拇指点燃氢气,观察火焰颜色。

五、实验现象与分析1. 实验现象:在加热条件下,铁粉与稀硫酸反应生成氢气,导管口有气泡产生;2. 分析:铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应式为:Fe + H2SO4→FeSO4 + H2↑;3. 实验现象:收集到的氢气导出时,导管口有“白气”产生;4. 分析:导管口产生的“白气”是水蒸气,说明氢气难溶于水;5. 实验现象:点燃氢气时,发出“噗”的声音,火焰呈蓝色;6. 分析:氢气具有可燃性,与空气混合点燃时,发生燃烧反应,生成水蒸气。

六、实验注意事项1. 操作过程中要注意安全,避免氢气泄漏引起火灾或爆炸;2. 收集氢气时,要确保导管伸入水中足够深,以防氢气泄漏;3. 点燃氢气前,要确保氢气纯度,避免与空气混合引起爆炸;4. 实验过程中,要密切观察实验现象,及时处理可能出现的问题。

七、实验结论通过本实验,我们掌握了实验室制备氢气的方法,了解了氢气的性质,并学会了气体的收集、检验和储存。

氢气的制备实验报告

氢气的制备实验报告

氢气的制备实验报告
《氢气的制备实验报告》
实验目的:
本实验旨在探究氢气的制备方法,通过实验操作验证氢气的制备过程,并观察其性质和特点。

实验材料:
1. 锌粉
2. 稀盐酸
3. 醋酸
4. 烧瓶
5. 氢气收集瓶
6. 导管
7. 火柴
实验步骤:
1. 将锌粉放入烧瓶中。

2. 加入适量的稀盐酸,观察并记录反应现象。

3. 将烧瓶口与氢气收集瓶相连,确保连接处密封良好。

4. 缓缓加热烧瓶,观察氢气在氢气收集瓶中的收集情况。

5. 将火柴点燃,将火焰放置在氢气收集瓶口,观察并记录燃烧现象。

实验结果:
通过实验操作,我们成功地制备了氢气。

在加入稀盐酸后,锌粉与盐酸发生化学反应,产生了氢气。

在加热过程中,氢气被收集到氢气收集瓶中。

当用火柴
点燃氢气时,氢气会燃烧并发出明亮的火焰。

实验结论:
通过本实验,我们验证了氢气的制备方法,并观察到了氢气的性质和特点。

氢气是一种无色、无味、无毒的气体,具有极高的燃烧性和热值。

氢气还是一种非常轻的气体,可以用于航天飞行器和氢气飞艇等领域。

因此,氢气在工业生产和科学研究中具有重要的应用价值。

总结:
本实验通过实际操作,验证了氢气的制备方法,并观察了氢气的性质和特点。

通过这一实验,我们更加深入地了解了氢气的制备和应用,为我们的化学学习提供了实践基础。

同时,我们也应该注意在进行氢气实验时,做好安全防护工作,避免发生意外。

希望通过这一实验,能够增强我们对氢气的理解,为未来的学习和科研打下坚实的基础。

氢气生产工作总结

氢气生产工作总结

氢气生产工作总结
氢气是一种清洁、高效的能源,被广泛应用于工业生产和交通运输领域。

在氢
能源产业迅速发展的背景下,氢气生产工作成为了关键的环节。

在过去的一段时间里,我们团队在氢气生产工作中取得了一定的成绩,现在我将对这段时间的工作进行总结,以期为今后的工作提供参考和借鉴。

首先,我们在氢气生产工作中注重了安全生产。

氢气是一种易燃易爆的气体,
生产过程中存在一定的安全隐患。

因此,我们在生产过程中严格执行安全操作规程,加强了安全生产教育和培训,确保了生产过程的安全稳定。

其次,在工艺技术方面,我们不断进行技术创新和改进。

通过引进先进的生产
设备和工艺技术,我们提高了氢气生产的效率和质量,并降低了生产成本。

同时,我们也加强了对生产过程的监控和控制,确保了生产过程的稳定性和可控性。

另外,在资源利用方面,我们也做了一些工作。

氢气生产需要大量的能源和原料,我们通过提高能源利用率和优化生产工艺,降低了能源消耗和原料损耗,实现了资源的节约和循环利用。

最后,我们还注重了环保工作。

氢气生产过程中会产生一定的废水、废气和废渣,我们采取了一系列的环保措施,对废物进行有效处理和利用,减少了对环境的影响,实现了生产和环保的双赢。

总的来说,我们在氢气生产工作中取得了一定的成绩,但也存在一些不足和问题。

今后,我们将继续加强安全生产、技术创新、资源利用和环保工作,不断提高氢气生产工作的水平和质量,为推动氢能源产业的发展做出更大的贡献。

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一、工业制氢概况氢气以其优良的物理化学性能广泛用于国防、石化、轻工、冶金等部门。

液态氢是国防工业重要的航天燃料;气态氢在光纤等生产过程中作为高品质的燃料气;在石化工业,氢气主要用于油品的催化重整、加氢催化裂化、加氢精制等。

由于严格的燃料规范对硫、烯烃和芳烃的限制,为改变油品性质,以及加工更多的低质原油,加氢处理需使用更多的氢气。

根据2008年-2010年的中国制氢行业发展研究报告,2009年中国氢气的年产总值已超过1000万吨。

其中合成氨需求占氢气总量的79%,主要用于生产化肥,其次是石油化工中炼油厂用氢气,占到总量的11%,再次是煤化工用量占到8%,其他行业的用量占2%。

我国目前的氢气来源主要是采用天然气、煤、石油等蒸汽转化制气或是甲醇裂解、氨裂解、水电解等方法得到含氢气源,再分离提纯这种含氢气源,也可以直接从含氢气源如:精炼气、半水煤气、焦炉气、发酵气、甲醇尾气、电解副产气、催化裂化干气等多种含氢气源中提纯氢气。

氢提纯有三种方法:膜分离、变压吸附(PSA)和冷冻分离。

其中PSA用于富氢回收最为普遍。

二、制氢方案工艺介绍工业制氢气的主要方法有:甲烷转化、甲醇裂解、煤焦化、煤气化、氨裂解和水电解等。

其他高新技术的制氢工艺还在实验室阶段,尚未规模化,例如:光解水制氢和生物制氢。

1、天然气转化制氢天然气制氢是以天然气为原料,用水蒸气作为氧化剂,来制取富氢混合气。

制氢包含两个过程:天然气脱硫过程和甲烷蒸汽转化过程。

脱硫过程:根据原料气中硫组分和含量,在一定温度、压力下,原料气通过氧化锰及氧化锌脱硫剂,将原料气中的有机硫、H2S脱至0.2×10-6以下,以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求。

甲烷蒸汽转化过程:甲烷蒸汽转化是以水蒸气为氧化剂,在镍催化剂的作用下将甲烷转化,得到制取氢气的原料气。

其主要反应如下:CH4+H2O→CO+3H2 -210 kJ·mol-1CO+H2O→CO2+H2 +43.5 kJ·mol-1以上反应过程为吸热过程,故需外供热量,转化所需的热量通过燃烧天然气提供。

天然气制氢系统的主要设备有:预热器、脱硫器、二段炉、换热反应器、余热锅炉、变换炉、锅炉水预热器、预热器、冷却器、分离器、变压吸附纯化装置等。

天然气制氢设备流程示意见图1。

图1 天然气制氢工艺流程示意图我国天然气制氢应用开始于20世纪70年代,随着催化剂品质的提高、工艺流程的改进、控制水平的提高、设备形式和结构的优化,大量装置投入运行积累的实践经验促进了理论的发展,使天然气制氢工艺的可靠性和安全性都得到了保证。

2、甲醇裂解制氢甲醇制氢的工艺过程是甲醇和除盐水按一定的配比混合,加热至270℃左右的混合物蒸汽,在催化剂(Cu-Zn-Al)或者(Cu-Zn-Cr)的作用下,发生催化裂解和转化反应,反应式如下:CH3OH → CO+2H2 -90.7 kJ/molCO+H2O→ CO2+H2 +41.2 kJ/molCH3OH+H2O=CO2+3H2 -49.5 kJ/mol转化催化剂具有裂解和转化两个功能,两步反应可耦合在一起同时在转化器内完成。

甲醇裂解属于吸热反应,一氧化碳转化反应属于放热反应,这种耦合既利用了反应热,节省了能量又简化了流程。

从整个反应过程来看,制氢反应过程是一个吸热过程,原料汽化和反应所需要的热量由导热油锅炉提供。

反应生成的转化气经冷却、冷凝及净化后送至变压吸附工段除去杂质,合格后送至用户。

甲醇制氢工艺流程示意见图2。

图2 甲醇制氢工艺流程示意图甲醇制氢技术在我国的工业化应用开始于1995年,之后得到迅速推广。

目前国内已有很多套装置投入运行,其工艺较为成熟,运行也较为可靠。

工艺流程简单,运行条件限制较少,原料利用率高,主体设备为简单常见的设备,无特殊材质要求,操作维护比较简单。

但是与国外同类装置相比,甲醇制氢在催化剂性能、工艺流程、设备形式和结构、自动化水平、运行的稳定性、可靠性、安全性等方面还有一定的改进空间。

3、煤焦化制氢煤焦化过程是在隔绝空气的条件下,在900~1000℃制取焦炭,副产品焦炉煤气中含氢气55%~60%、甲烷23%~27%、一氧化碳6%~8%以及少量其他气体。

可作为城市煤气,亦是制取氢气的原料。

焦炉煤气先经电捕焦器除去大部分焦油,而后由螺杆压缩机将焦炉煤气由常压加压至0.58 MPa(表压) ,冷却至40~45℃送往冷冻分离预处理工序,除去水、焦油、萘、苯等杂质后再依次经除油器、预处理器进一步脱除焦油、萘等微量重组分及水分,然后进入变压吸附脱硫脱碳工序脱除煤气中的二氧化碳、无机硫、有机硫及大部分的CH4、CO、N2等,得到含氢体积分数为95%~98% 的半成品气。

半成品气再经往复式压缩机加压至1.25 MPa送往变压吸附提氢工序,得到体积分数为99.9%以上的产品氢气。

图3 煤焦化制氢工艺流程示意图焦化干气比较脏,对管道,容器,催化剂损伤都比较大,优点是价格低,原料充足。

4、煤气化制氢煤在高温,常压或加压下,与气化剂反应,转化成为气体产物,气化剂为水蒸汽或氧气空气,气体产物中含有氢气等组分,其含量随不同气化方法而异。

煤气化制氢是先将煤炭气化得到以氢气和一氧化碳为主要成份的气态产品,然后经过净化,变换和分离,提纯等处理而获得一定纯度的产品氢。

煤气化制氢技术的工艺过程一般包括煤的气化、煤气净化、变换以及提纯等主要生产环节。

C+H2O→ CO+H2-131.4kJ煤气化法按气化炉可分为固定床、沸腾床和气流床三种,按操作的温度条件可分为高温(≥1300℃)、中温(1000℃左右)和低温(700~800℃)三种。

从化学平衡来看,高温条件下,更有利于氢和一氧化碳的生成,且不会产生焦油和重质油,甲烷的生成量也低。

图4 煤气化制氢工艺流程示意图5、氨裂解制氢氨裂解法是合成氨的逆反应。

其主要工艺路线为:原料液氨由小贮罐进入蒸发器,被加热气化,气氨经过滤除雾并调压后,在换热器内与分解炉出来的高温粗产品气换热,再进入氨分解炉,炉内充装Ni或Fe催化剂,控制电加热器或其它加热器使分解炉的温度在800~870 ℃,氨分解为75%的氢气和25%的氮气,未分解残氨约1000 ppm,高温粗产品气冷却后被送入PSA装置分离提纯氢气。

2NH3→N2+3H2图5 氨裂解制氢工艺流程示意图该工艺利用液氨为原料,能连续运行,所产氢气纯度高,但氢气成本相对较高。

本法氢气产量只适合小规模生产。

300 Nm3/h以下有成套装置供应。

6、水电解制氢水电解主要是将两个相互接近的电极浸没在碱液中,在电极间加一个直流电压,使水发生电解反应生成氢气和氧气。

氢气从阴极逸出,纯度约为99.9%;氧气从阳极逸出,纯度约为99.5%。

电解液一般为浓度20%~30%的KOH水溶液,电流效率为98%~99.9%。

水电解制氢系统的主要设备有电解槽、分离器、冷却器、捕滴器、电解液过滤器、碱水供应系统及直流电供应系统。

在我国20世纪50年代,研制了第一代水电解槽,后得到逐步改进和升级,现今的水电解工艺和设备已发展得很成熟,不断地为众多行业所广泛采用。

水电解制氢流程简单、运行稳定、操作简便,现在已经实现了无人值守全自动操作,并可随用氢量的变化实现负荷的自动调节。

7、炼厂干气制氢炼厂气的主要来源有:常减压装置的不凝气、催化裂化装置干气、重整装置干气、以及焦化干气。

由于炼厂气来源复杂,成分也各不相同。

对于氢气含量较高的炼厂排气,如加氢脱烷基废气、催化重整废气、加氢脱硫废气、催化裂化废气和加氢处理废气等,可以采用冷冻法、膜分离法、变压吸附工艺将其中的氢气直接分离回收。

有些炼厂气还可以直接用作制氢装置的原料。

8、轻油制氢烃类蒸汽转化原理是烃类原料经过净化(主要是加氢脱硫、脱氯) ,与蒸汽一起进入列管式转化炉,在转化炉内催化剂作用下发生如下反应:C n H m + nH2O→nCO +(n+m/2) H2CH4 + H2O→3H2 + COCO + H2O→H2 + CO2实际反应过程非常复杂,包括高级烃的均相热裂解、催化裂解、脱氢、加氢、结碳、消碳、氧化、变换、甲烷化等反应。

得到的混合气体再经分离提纯,最终得到氢气。

9、重油制氢重油制氢的反应机理与轻油相似,烃类经预热和气化进入反应炉内氧化得到CO、CO2、H2等气体,再经分离提纯得到氢气产品。

重油制氢工业流程比较复杂,操作条件也较苛刻,整个过程由两部分组成:一部分为主体装置,包括空气分离、气化、一氧化碳变换、酸性气脱出和甲烷化等;另一部分为辅助设施,包括高压锅炉、废水处理、硫磺回收和尾气处理等。

图6 重油制氢工艺流程示意图10、含氢尾气提纯分离在我国,有大量的含氢工业尾气被当作废气放空,不仅造成能源的巨大浪费,也造成严重的环境污染。

例如:炼厂尾气中氢气的含量高达65.47%,焦炉尾气中高达55.5%,而从这些含氢尾气中制氢是获取氢的有效途径。

主要的氢气提纯分离有如下几种:(1)变压吸附法变压吸附法(PSA)是利用混合气体中不同组分在吸附剂上吸附特性的差异以及吸附量随压力变化而变化的特性,通过周期性的加压吸附,减压解吸、吸附剂同时再生的变换过程实现气体的分离或提纯。

按照工艺要求,变压吸附的工艺过程有吸附、卸压、低压吹洗和再加压四个步骤,在实际生产中,为了回收卸压、吹洗等这部分气体,提高原料气的回收率,并减少脉冲,实现连续操作,一般采用多个吸附床,按序相继、交替运行。

整个过程包括吸附、均压、顺向放压、逆向放压、冲洗、一次冲、二次冲压等7个步骤。

这些步骤由阀门、仪表、DCS 等所组成的程序控制系统来控制。

(2)低温分离法在相同压力下,氢气与其它组分的沸点差别较大,利用此特性,采用降低温度的方法,使沸点较高的组分冷凝下来,将氢与其它组分分离,得到纯度为90%~98%的氢气。

该法虽为国内外成熟方法,能扩大超纯氢产量,但在实际操作使用中,能耗高,氢气纯度低,在适应条件、控制温度等等方面还存在着许多问题,产品质量很不稳定。

(3)膜分离法膜分离法,就是借助膜的选择渗透作用,在外界能量或化学位差的作用下,对多组分混合进行分离、分级、提纯和富集。

在大多数膜分离过程中,物质不发生相变化,不需用分离剂、吸附剂或吸收剂,分离系数较大,可在室温操作,因此该分离过程具有节能、高效的优点。

气体膜分离,就是以气体压力为推动力,借助于膜的选择性渗透作用而使气体分离,已广泛应用于从空气中富集氧、浓缩氮、天然气的分离、合成氨弛放气中氢的回收以及工业废气中酸性气体的脱除等领域。

气体膜分离在具体应用时,必须将其装配成各种膜组件,即膜分离器。

根据生产需要,可将数个膜分离器并联或串联,并与气体预处理设备组合成气体膜分离成套装备。

表1 氢气提纯方法及特点三、各制氢方案的成本概况、特点 方法氢气成本(元/立方) 特点 甲醇法2~2.8 工艺和操作简单、投资小、规模小、建设周期短、生产连续性和稳定性好、污染小、氢气成本高 氨裂解法2.5~3 水解法3.5~5 甲烷法 1.6~2.3 操作简单、投资和规模较大、连续性和稳定性好、污染小、氢气成本中等煤焦化法 1.5左右 工艺和操作相对复杂、投资大、规模大、建设周期长、污染较大、氢气成本低 煤气化法 1.2左右 炼厂干气法1.3左右 轻油法1.3左右 重油法1.5左右四、制氢成本1、天然气制氢表3 天然气法制1Nm 3取制氢装置规模10000m 3/h ,天然气制氢项目总投资约为6000万元。

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