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(shè)備,變壓吸附制氮設(shè)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。變壓吸附制氮裝置的技術(shù)特點:1、變壓吸附制氮裝置的工藝簡單,結(jié)構(gòu)外形小,占用空間省。2、變壓吸附制氮裝置的自動化程度高,產(chǎn)氣量大。起動時,只需按下按鈕,開機20分鐘后就可生產(chǎn)出氣。3、變壓吸附制氮裝置的能源消耗低,運行費用低,原料氣從天然提取,只需提供壓縮空氣和電源就可制氮。4、變壓吸附制氮裝置的純度調(diào)節(jié)方便,產(chǎn)品純度受氮排出量影響,可任意調(diào)節(jié)99%。當(dāng)下使用變壓吸附原理制氮、氫、氧的專業(yè)設(shè)備已經(jīng)非常普及,程控閥這個部件在這些專業(yè)設(shè)備中相當(dāng)于設(shè)備的心臟是設(shè)備完成整個工藝流程實現(xiàn)正常運行、可靠工作的關(guān)鍵。變壓吸附提氫吸附劑可以用于氫氣純化和儲存。天津甲醇變壓吸附提氫吸附劑
甲醇在一定的溫度、壓力條件下通過催化劑,在催化劑的作用下,發(fā)生甲醇裂解反應(yīng),這是一個氣固催化反應(yīng),(1)甲醇經(jīng)加壓、計量送入換熱器,再經(jīng)過過熱器達到反應(yīng)所需溫度后送入裂解反應(yīng)器。在固定床催化反應(yīng)器內(nèi)進行甲醇裂解反應(yīng),生成H2和CO。可根據(jù)用戶需求,如需99.99%的純氫,則增加變壓吸附提氫即可。主要原料要求甲醇:符合GB338-2011,工業(yè)一級,純度≥99.5%,氯離子≤0.1mg/L甲醇裂解裝置操作溫度:250~300℃操作壓力:0.1~0.5MPa(可調(diào))。小型變壓吸附提氫吸附劑生產(chǎn)廠家變壓吸附過程中,吸附劑的壓力和溫度會不斷變化。
要在工業(yè)上實現(xiàn)分離還必須考慮吸附劑對各組的分離系數(shù)應(yīng)盡可能大。所謂分離指數(shù)是指:達到吸附平衡時,(弱吸附組分在吸附床死空間殘余量弱吸附組分在吸附床中的總量)與(強吸附組分在吸附床死空間殘余量吸附組分在吸附床中的總量)之比。分離系數(shù)越大,分離越容易。一般而言,變壓吸附氣體分離裝置中的吸附劑分離系數(shù)不宜小于3.另外,在工業(yè)變壓吸附過程中還應(yīng)考慮吸附與解吸間的矛盾。一般而言,吸附越容易則解吸越困難。如對于C5、C6等強吸附質(zhì)就應(yīng)選擇吸附能力相對較弱的吸附劑,以使吸附容量適當(dāng)而解吸較容易,而對于N2、02、CO等弱吸附質(zhì)就應(yīng)選擇吸附能力相對較強的吸附劑如分子篩等;以使吸附容量更大、分離系數(shù)更高。此外,在吸附過程中,由于吸附床內(nèi)壓力是周期性變化的,吸附劑要經(jīng)受氣流的頻繁沖刷,因而吸附劑還應(yīng)有足夠的強度和抗磨性。
目前氫氣的生產(chǎn)主要來自于天然氣制氫或者煤制氫,生產(chǎn)過程中會有二氧化碳產(chǎn)生,屬于“灰氫”,而目前業(yè)界公認的發(fā)展方向是“綠氫”,即氫氣生產(chǎn)過程中沒有二氧化碳產(chǎn)生。當(dāng)下綠氫主要的生產(chǎn)方式是電解水,通過電能提供能量,將水分子在電極上分解為氫氣和氧氣。電解水的主要生產(chǎn)設(shè)備是電解槽,按照電解質(zhì)不同,可將電解槽分為3類,即堿性電解槽(AWE)、質(zhì)子交換膜電解槽(PEM)、固體氧化物電解槽(SOEC)。目前堿性電解槽和質(zhì)子交換膜電解槽已經(jīng)工業(yè)化,而固體氧化物電解槽尚處于實驗室階段,還未商業(yè)化,所以無法對其制氫成本進行分析,下面主要對前兩種電解槽的制氫成本進行量化分析。這種吸附劑可以在多種氣體混合物中選擇性地吸附氫氣。
采用變壓吸附分離氣體工藝技術(shù)從甲醇烈解轉(zhuǎn)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(yīng)的甲醇和水后,再經(jīng)氣液分離器,分離液滴和緩沖后的轉(zhuǎn)化氣被送人變壓吸附工序合格后的轉(zhuǎn)化氣經(jīng)過一套吸附塔并聯(lián)交器,被導(dǎo)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(zhuǎn)化器中,同時完成催化裂解和轉(zhuǎn)化反應(yīng),生成的高溫轉(zhuǎn)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。在變壓吸附過程中,吸附劑的再生和循環(huán)使用也是非常重要的,這可以降低生產(chǎn)成本并提高生產(chǎn)效率。廣東高科技變壓吸附提氫吸附劑
通過改進吸附劑的制備方法和工藝條件,可以提高其性能和穩(wěn)定性,從而延長其使用壽命和提高生產(chǎn)效率。天津甲醇變壓吸附提氫吸附劑
天然氣制氫工藝的改進通過對轉(zhuǎn)化爐、熱量回收系統(tǒng)等進行改造可以實現(xiàn)成本節(jié)約、降低對天然氣原料的消耗,這種技術(shù)通過對原料的消耗,這種技術(shù)通過對天然氣加氫脫硫和在轉(zhuǎn)化爐中放置適量的特殊催化劑進行裂解重整,生成二氧化碳、氫氣和一氧化碳的轉(zhuǎn)化氣,之后再進行熱量回收,經(jīng)一氧化碳變換降低轉(zhuǎn)化氣中一氧化碳的含量、再通過PSA變壓吸附提純就可以得到純凈的氫氣。天然氣制氫裝置中氫氣提純工藝主要是在適當(dāng)條件下,將硅膠、活性炭、氧化鋁等組成吸附床,并用吸附床將變換氣中各雜質(zhì)組分在適當(dāng)?shù)膲毫l件下進行吸附,不易被吸附的氫氣就從吸附塔的出口輸出,從而實現(xiàn)氫氣的提純。天津甲醇變壓吸附提氫吸附劑