變壓吸附操作由于吸附劑的熱導率較小,吸附熱和解吸熱所引起的吸附劑床層溫度變化不大,故可將其看成等溫過程,它的工況近似地沿著常溫吸附等溫線進行,在較高壓力(P2)下吸附,在較低壓力(P1)下解吸,變壓吸附既然沿著吸附等溫線進行,從靜態(tài)吸附平衡來看,吸附等溫線的斜率對它的是影響很大的,直線型吸附等溫線的吸附量比曲線型(Langmuir型)的要來得大。吸附常常是在壓力環(huán)境下進行的,變壓吸附提出了加壓和減壓相結合的方法,它通常是由加壓吸附、減壓再組成的吸附一解吸系統(tǒng)。在等溫的情況下,利用加壓吸附和減壓解吸組合成吸附操作循環(huán)過程。吸附劑對吸附質(zhì)的吸附量隨著壓力的升高而增加,并隨著壓力的降低而減少,同時在減壓《降至常壓或抽真空)過程中,放出被吸附的氣體,使吸附劑再生,外界不需要供給熱量便可進行吸附劑的再生。因此,變壓吸附既稱等溫吸附,又稱無熱再生吸附。 變壓吸附工藝通過改變吸附劑的壓力來實現(xiàn)氫氣的吸附和解吸,從而實現(xiàn)氫氣的連續(xù)生產(chǎn)和分離。吉林小型變壓吸附提氫吸附劑
氫能因為其清潔無污染、單位質(zhì)量能量密度高、可存儲、可再生、來源廣等優(yōu)勢,成為各國競相開發(fā)新能源的技術,甚至被稱為21世紀的“能源”[1]。氫氣目前主要作為工業(yè)生產(chǎn)的基礎原料,廣泛應用于各種化工行業(yè),包括煉油、合成氨、合成甲醇等。由于近年來燃料電池技術的逐步成熟和燃料電池汽車的商業(yè)化推廣,氫氣作為動力燃料的潛力日益受到各界重視,預計在2050年,其占到我國能源消費比例將達到10%[2],有望逐步取代傳統(tǒng)汽柴油,徹底改變?nèi)祟惖膭恿δ茉?。陜西變壓吸附提氫吸附劑怎么樣變壓吸附提氫吸附劑可以用于氫氣純化和儲存?/p>
甲醇制氫工藝包括氣相重整法和液相法。甲醇氣相重整制氫與乙醇重整制氫和烴類制氫工藝相比,具有反應溫度低(200~300℃)及氫提純步驟少的優(yōu)點,液相法是近些年研究的新方向,目前處于實驗室研究階段,未實現(xiàn)工業(yè)化。甲醇裂解制氫甲醇裂解反應方程式為:CH3OH?CO+2H2。該反應為合成氣制甲醇的逆反應,是吸熱反應。該反應動力學的研究目前已經(jīng)有很多的報導,目前研究的重點是新型高活性、選擇性和穩(wěn)定性催化劑的研制。甲醇裂解催化劑包括傳統(tǒng)的Cu/ZnO催化劑、Cr-Zn催化體系、貴金屬催化劑、CuCl-KCl/SiO2催化劑、分子篩和均相催化劑。但該工藝產(chǎn)物混合其中含有的一氧化碳含量較高,后續(xù)分離裝置復雜。
變壓吸附技術是以吸附劑(多孔固體物質(zhì))內(nèi)部表面對氣體分子的物理吸附為基礎,利用吸附劑在相同壓力下易吸附高沸點組份、不易吸附低沸點組份和高壓下吸附量增加(吸附組份)低壓下吸附量減小(解吸組份)的特性。將原料氣在壓力下通過吸附劑床層,相對于氫的高沸點雜質(zhì)組份被選擇性吸附,低沸點組份的氫不易吸附而通過吸附劑床層(作為產(chǎn)品輸出),達到氫和雜質(zhì)組份的分離。然后在減壓下解吸被吸附的雜質(zhì)組份使吸附劑獲得再生,已利于下一次再次進行吸附分離雜質(zhì)。這種壓力下吸附雜質(zhì)提純氫氣、減壓下解吸雜質(zhì)使吸附劑再生的循環(huán)便是變壓吸附過程。多層變壓吸附的作用在于:保證在任何時刻都有相同數(shù)量的吸附床處于吸附狀態(tài),使產(chǎn)品能連續(xù)穩(wěn)定地輸出:保證適當?shù)木鶋捍螖?shù),使產(chǎn)品有較高的提取率。在變壓吸附過程中,吸附床內(nèi)吸附劑解吸時依靠降低雜質(zhì)分壓實現(xiàn)的,本裝置采用的方法是:常壓解吸降低吸附床壓力(泄壓)逆放解吸沖洗解吸通過優(yōu)化工藝流程和控制參數(shù),可以降低能耗和減少對環(huán)境的影響,從而實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。
采用變壓吸附分離氣體工藝技術從甲醇烈解轉化氣中提純氫氣的原理是利用吸附劑對不同吸附質(zhì)的選擇性,以及吸附劑對吸附質(zhì)的吸附容量隨壓力變化而存在差異的特性,在高壓下吸附原料中的雜質(zhì)組分使得氫氣得以提純低壓下脫附這些雜質(zhì)而使吸附劑獲得再生,達到連續(xù)提純氫氣的目的。整個操作過程均在環(huán)境溫度下進行,工藝過程完全實現(xiàn)了自動化控制。來自甲醇高位槽的甲醇和來自原料液儲罐中的循環(huán)液,經(jīng)過流量比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)后,分別進入混合管充分混合,配置成規(guī)定比例的醇、水昆合液,由原料由下而上被脫鹽水洗滌,除去未反應的甲醇和水后,再經(jīng)氣液分離器,分離液滴和緩沖后的轉化氣被送人變壓吸附工序合格后的轉化氣經(jīng)過一套吸附塔并聯(lián)交器,被導熱油加熱汽化并過熱至規(guī)定溫度的醇、水昆合蒸氣進入轉化器中,同時完成催化裂解和轉化反應,生成的高溫轉化氣在換熱器中被原料液冷卻,再經(jīng)冷凝器被循環(huán)冷卻水冷卻冷凝降溫后進人凈化塔替運行的變壓吸附裝置,分離雜質(zhì)后,得到純度和雜質(zhì)含量都合格的產(chǎn)品氫氣。隨著環(huán)保意識的提高和新能源的發(fā)展,變壓吸附提氫技術將在未來發(fā)揮更加重要的作用。寧夏變壓吸附提氫吸附劑供應商家
這種吸附劑可以在高壓下快速吸附氫氣。吉林小型變壓吸附提氫吸附劑
盡管未來需求量巨大,但目前已落地的綠色甲醇生產(chǎn)項目并不多,無法滿足日益增長的綠色消費需求。這成為業(yè)內(nèi)普遍擔憂的問題。來自全球甲醇協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示,目前全球綠色甲醇產(chǎn)能為80多萬噸。2022年統(tǒng)計的綠色甲醇項目超過80個,預計到2027年產(chǎn)能可達800萬噸。主要的生產(chǎn)工藝路線包括兩種,一種是生物質(zhì)氣化制甲醇,一種是綠電制綠氫后與二氧化碳耦合制取甲醇。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前我國規(guī)劃布局的綠色甲醇項目近20個,但真正投產(chǎn)、商業(yè)化運營的項目2個,分別位于河南安陽和江蘇連云港,其余項目均暫未開始。另外值得注意的是,當前我國已投產(chǎn)的兩個綠色甲醇項目,其二氧化碳均來自捕集的工業(yè)尾氣,屬于化石來源的二氧化碳,因此是否屬于真正的綠色甲醇還存爭議。吉林小型變壓吸附提氫吸附劑