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?。常用的吸附劑包括活性炭、分子篩、沸石等,它們具有不同的吸附性能和適用范圍。湖南甲醇裂解變壓吸附提氫吸附劑
任何一種吸附對于同一被吸附氣體(吸附質(zhì)) 來說,在吸附平衡情況下,溫度越低,壓力越高,吸附量越大。反之,溫度越高,壓力越低,則吸附量越小。因此,氣體的吸附分離方法,通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種循環(huán)過程。如果壓力不變,在常溫或低溫的情況下吸附,用高溫解吸的方法,稱為變溫吸附(簡稱 TSA)。顯然,變溫吸附是通過改變溫度來進行吸附和解吸的。變溫吸附操作是在低溫(常溫)吸附等溫線和高溫吸附等溫線之間的垂線進行,由于吸附劑的較大,熱導率 ()較小,升溫和降溫都需要較長的時間,操作上比較麻煩,因此變溫吸附主要用于含吸附質(zhì)較少的氣體凈化方面。加工變壓吸附提氫吸附劑設備價格這種吸附劑可以在不同壓力和溫度下實現(xiàn)氫氣的選擇性吸附。
變壓吸附制氮裝置是利用變壓吸附原理進行制氮的專業(yè)制氮設備,變壓吸附制氮設備是利用碳分子作為吸附劑把空氣中的氧氣和氮氣所在篩孔穴內(nèi)的擴散速度變出差異從而將空氣中的氧氣、氮氣分離開來,氧氣分子比氮氣分子擴散速度快,所以先于氮氣擴散到碳分子吸附劑的孔穴內(nèi),未能擴散到碳分子吸附劑孔穴內(nèi)的氮氣作為產(chǎn)品輸出。當下使用變壓吸附原理制氮、氫、氧的專業(yè)設備已經(jīng)非常普及,程控閥這個部件在這些專業(yè)設備中相當于設備的心臟是設備完成整個工藝流程實現(xiàn)正常運行、可靠工作的關鍵,由于變壓吸附裝置的特殊性,需要大量的程控閥頻繁動作,程控閥需要擁有非常良好的密閉性能才能穩(wěn)定安全的完成變壓吸附裝置的工藝過程,才可以實現(xiàn)裝置的正常運行、可靠工作,因此,程控閥的操作指標和要求均較一般閥門高得多,除了應具有良好的密閉性能和快速的啟閉速度外,還必須能在頻繁動作下,長期經(jīng)受壓力波動,抗疲勞。
甲醇是液體產(chǎn)品,其包裝有兩種方式,小批量用戶可用鍍鋅鐵桶包裝,大宗用戶可用槽罐,如汽車槽罐和火車槽罐。甲醇容器必須合格,并有明顯的標志,特別是危險貨物標志。甲醇容器在灌裝時,必須重視計量,由于甲醇在不同溫度下的膨脹系數(shù)差異較大,所以在計量時必須進行溫度校正,按照液體容器的灌裝系數(shù)準確計量,以防過裝造成的不安全事故發(fā)生。甲醇的包裝計量必須保持產(chǎn)品的高純度,因此灌裝時必須對容器進行嚴格檢查,防止容器中的油污、雜質(zhì)、水分等污染物料。灌裝完畢必須立即封口,防止影響產(chǎn)品質(zhì)量,例如雨天、大霧時必須采取特殊保護措施,不然不得裝灌。在甲醇運輸中,不允許接近高溫和火源,也禁止猛烈撞擊;在運輸中要檢查是否持有合格證明以及車輛必須設有安全設施。變壓吸附法是一種可持續(xù)發(fā)展的氫氣提取技術,具有廣泛的應用前景。
變壓吸附是一種新型氣體吸附分離技術,它有如下特點(1)產(chǎn)品純度高。(2)一般可在室溫和不高的壓力下工作,床層再生時不用加熱,節(jié)能經(jīng)濟。(3)設備簡單,操作、維護簡便。(4)連續(xù)循環(huán)操作,可完全達到自動化。因此,當這種新技術問世后,就受到各國工業(yè)界的關注,競相開發(fā)和研究,發(fā)展迅速,并日益成熟。任何一種吸附對于同一被吸附氣體(吸附質(zhì)》來說,在吸附平衡情況下,溫度越低,壓力越高,吸附量越大。反之,溫度越高,壓力越低,則吸附量越小。因此,氣體的吸附分離方法,通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種循環(huán)過程。如果壓力不變,在常溫或低溫的情況下吸附,用高溫解吸的方法,稱為變溫吸附《簡稱TSA)。顯然,變溫吸附是通過改變溫度來進行吸附和解吸的。變溫吸附操作是在低溫(常溫)吸附等溫線和高溫吸附等溫線之間的垂線進行,由于吸附劑的比熱容較大,熱導率(導熱系數(shù))較小,升溫和降溫都需要較長的時間,操作上比較麻煩,因此變溫吸附主要用于含吸附質(zhì)較少的氣體凈化方面。如果溫度不變,在加壓的情況下吸附,用減壓(抽真空)或常壓解吸的方法,稱為變壓吸附。可見,變壓吸附是通過改變壓力來吸附和解吸的。 這種吸附劑可以在不同氣體壓力下實現(xiàn)氫氣的選擇性吸附。甲醇變壓吸附提氫吸附劑生產(chǎn)廠家
吸附劑的再生可以通過降低壓力或提高溫度來實現(xiàn),這可以釋放被吸附的氫氣并恢復吸附劑的活性。湖南甲醇裂解變壓吸附提氫吸附劑
天然氣水蒸汽重整制氫、甲醇水蒸汽重整制氫、電解水制氫大型制氫:天然氣水蒸汽重整制氫占主導地位:(1)天然氣既是原料氣也是燃料氣,無需運輸,氫能耗低,消耗低,氫氣成本。(2)自動化程度高,安全性能高。(3)天然氣制氫投資較高,適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn),一般制氫規(guī)模在5000Nm3/h以上時選擇天然氣制氫工藝更經(jīng)濟小型制氫、高純氫采用電解水方法:水電解制氫技術自開發(fā)以來一直進展不大,其主要原因是需要耗用大量的電能,電價的昂貴,用水電解制氫都不經(jīng)濟。電解水制氫,規(guī)模一般小于200Nm3/h,是較成熟的制氫方法,由于它的電耗較高,致其單位氫氣成本較高。甲醇水蒸汽重整制氫是中小型制氫的(1)甲醇蒸汽重整制氫與大規(guī)模的天然氣制氫或水電解制氫相比,投資省,能耗低。由于反應溫度低,工藝條件緩和,燃料消耗也低。與同等規(guī)模的天然氣制氫裝置相比,甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫的能耗約是前者的50%。(2)甲醇蒸汽重整制氫所用的原料甲醇易得,運輸,儲存方便。而且所用的原料甲醇純度高,不需要再進行凈化處理,反應條件溫和,易于操作。 湖南甲醇裂解變壓吸附提氫吸附劑