甲醇在一定的温度、压力条件下通过催化剂,在催化剂的作用下,发生甲醇裂解反应,这是一个气固催化反应,(1)甲醇经加压、计量送入换热器,再经过过热器达到反应所需温度后送入裂解反应器。在固定床催化反应器内进行甲醇裂解反应,生成H2和CO。可根据用户需求,如需99.99%的纯氢,则增加变压吸附提氢即可。主要原料要求甲醇:符合GB338-2011,工业一级,纯度≥99.5%,氯离子≤0.1mg/L甲醇裂解装置操作温度:250~300℃操作压力:0.1~0.5MPa。甲醇制氢催化剂的催化机理包括甲醇脱氢、甲醇重排等反应。上海变压吸附甲醇制氢催化剂
高分子原料领域,以甲醇(煤)制烯烃(CTO/MTO)为例,现阶段绿氢需求以头部企业的产能升级主要推动力。截至2022年底国内已建成CTO/MTO产能1772万吨/年,占烯烃总产能的20%左右。其中中石化、中煤等国企的CTO/MTO产能占比达到50%左右;民营企业中以宝丰集团规模,产能占比超过10%。2020年开始,宝丰、中石化、中煤等企业陆续开展蓝醇(参考国际名称,特指不完全零碳的甲醇,即绿氢耦合煤制甲醇)制烯烃的示范,合计涉及烯烃产能超50万吨/年,预计2025年左右可全部投运。上海变压吸附甲醇制氢催化剂甲醇制氢催化剂的制备方法也是研究的重点之一。
催化剂的保护1、在任何情况下,催化剂层温度禁止超过300℃。2、还原后的催化剂禁止与氧气或空气接触。3、催化剂使用中应尽量避免中途停车。每停一次车,尽管采取了钝化或氮气保护操作,还是会影响催化剂使用寿命。4、催化剂的升温和降温都必须缓慢进行,禁止急速升温和降温。5、在满足生产能力、产率的前提下,催化剂应在低温下操作,有利于延长催化剂使用寿命。6、禁止含硫、磷、卤素元素等有毒物质混入系统,以免造成催化剂中毒。7、对装置使用的原料甲醇、脱盐水、氮气、氢气等必须符合要求,严格规范检测程序。8、如发现有异常特别是反应系统异常,应立即停车分析检查,排除后再开车。
甲醇的多元化生产路径中,绿氢可与多条路径耦合。其中,以煤制甲醇、电炉尾气制甲醇、CO2加氢制甲醇、生物甲醇为例,其中存在一定规模的绿氢需求空间。能景研究认为:对传统煤制甲醇来说,绿氢可帮助满足政策指标要求下实现扩产。使用绿氢替代已有产能中的煤制氢部分,降低煤炭消耗,可腾出一定的能耗、碳排放指标,在无产能指标限制的省份实现扩产。对CO2加氢制甲醇,绿氢对其场景开拓起重要补充作用。国内现有的CO2加氢制甲醇项目多搭配生产副产氢气的炼焦工厂开展,而在开展了CCUS项目却缺乏副产氢的地区,需依靠绿氢作为氢源。对电炉尾气制甲醇、生物甲醇起到补氢增产作用。电炉尾气H2/CO含量比约0.03~0.15,生物质气/汽化气同样碳多氢少,远达不到甲醇合成的2:1要求。而引入绿氢作为补充可提高碳资源利用率提高产能,尤其对生物甲醇,可缓解生物质供应紧张压力。新型甲醇制氢催化剂的研发是实现绿色能源转化的重要途径。
甲醇制氢工艺包括气相重整法和液相法。甲醇气相重整制氢与乙醇重整制氢和烃类制氢工艺相比,具有反应温度低(200~300℃)及氢提纯步骤少的优点,液相法是近些年研究的新方向,目前处于实验室研究阶段,未实现工业化。甲醇裂解制氢甲醇裂解反应方程式为:CH3OH↔CO+2H2。该反应为合成气制甲醇的逆反应,是吸热反应。该反应动力学的研究目前已经有很多的报导,目前研究的重点是新型高活性、选择性和稳定性催化剂的研制。甲醇裂解催化剂包括传统的Cu/ZnO催化剂、Cr-Zn催化体系、贵金属催化剂、CuCl-KCl/SiO2催化剂、分子筛和均相催化剂。但该工艺产物混合其中含有的一氧化碳含量较高,后续分离装置复杂。催化剂的活性与稳定性是甲醇制氢工艺成功的关键。河南国内甲醇制氢催化剂
甲醇制氢催化剂是一种高效、环保的制氢方式。上海变压吸附甲醇制氢催化剂
加氢精制装置:加氢精制是指油品在催化剂、氢气和一定的压力、温度条件下,含硫、氮、氧的有机化合物分子发生氢解反应,烯烃和芳烃分子发生加氢饱和反应的过程。产品精制主要包括汽油加氢精制、汽油吸附脱硫(SZorb)、柴油加氢精制、航煤加氢精制等。除了汽油吸附脱硫(SZorb)外,其它三类加氢精制在工艺上大同小异,装置构成基本由反应部分,分馏部分、氢气压缩机、循环氢脱硫及公用工程部分组成。产品为精制后的汽油、柴油及航煤。加氢精制方面,国内外均有相当多的工艺及催化剂技术,其中主要体现在催化剂方面,此处就不一一罗列。汽油吸附脱硫(SZorb)装置:SZorb装置由中石化当年买断康菲石油公司发展而来。装置主要由进料与脱硫反应、吸附剂再生、吸附剂循环、产品稳定部分、装置内的公用工程部分组成。在工艺技术层面兼具催化裂化和催化重整的特点,可将汽油的硫含量轻松降至10PPM以下。上海变压吸附甲醇制氢催化剂
氢能可以发挥清洁无污染、转化效率高等优势,实施传统化石燃料替代,实现交通运输行业低碳化转型。在道路交通领域,燃料电池大巴、重型卡车、物流车、拖车等大功率、长续航商用车相比于纯电动汽车,具有加注时间短及续航里程长等优势。燃料电池有轨电车除具有清洁、环保、高效等优势外,还无需复杂的地面供电系统,可以大幅节省造价。在船运领域,氢及氢基燃料可实现对长途船运的脱碳改造,满足国际公约和法规对船舶日趋严格的排放要求。在航空领域,绿氢和二氧化碳合成航空燃油,是长距离航空交通的有效脱碳方案。在固定床催化反应器内进行甲醇裂解反应,生成H2和CO。贵州撬装甲醇制氢催化剂作为能源,氢的优势十分突出。一是,氢元素分布广...