甲醇制氢精要.ppt

甲 醇 制 氢 氢气用途 氢气是常用的工业气体之一，在石油、化工、精细化工、医药中间体等行业中氢气是重要的合成原料气，在冶金、电子、玻璃、机械制造中氢气是不可缺少的保护气，同时也用作航空航天燃料，在国外，氢气还被越来越广泛的作为清洁能源使用。 制氢方法 1、水电解制氢 2、甲醇重整制氢 3、天然气重整制氢 4、煤 、焦碳气化制氢 甲醇水蒸气转化制取纯氢的方法： 甲醇+纯水→经汽化→过热→反应器(在催化剂作用下) →产生氢气+二氧化碳+一氧化碳和少量的杂质 甲醇分解制氢技术具有以下特点： 与大规模的天然气、轻油和水煤气等转化制氢相比具有流程短投资省、能耗低和无环境污染。 与水电解制氢相比单位氢气成本低30％以上。 与氨裂解制氢技术相比具有反应条件温和，原料运输和储存方便。 工艺原理 本工艺以来源方便的甲醇和脱盐水为原料，在220～280℃下，专用催化剂上催化转化为组成为主要含氢和二氧化碳转化气。 其原理如下： 主反应： CH3OH＝CO＋2H2 +90.7 KJ/mol CO＋H2O＝CO2＋H2 -41.2 KJ/mol 总反应： CH3OH＋H2O＝CO2＋3H2 +49.5 KJ/mol 副反应： 2CH3OH＝CH3OCH3＋H2O -24.9 KJ/mol CO＋3H2＝CH4＋H2O+206.3KJ/mol 上述反应生成的转化气经冷却、冷凝后其组成为  H2 73～74％  CO2 23～24.5％  CO ～1.0％  CH3OH 　　300ppm  H2O 饱和 该转化气很容易用变压吸附等技术分离提取纯氢。  原料规格 甲醇： 符合国标GB338-92一级品标准要 求。建议用30Kt/y以上规模合成甲醇装置产品，运输过程无污染；严禁使用回收甲醇。 脱盐水： 符合国家GB12145-89P（直流炉）要求，且氯离子含量小于或等于3ppm 原料和产品性质 1、原料甲醇性质 有类似乙醇气味的无色透明、易燃、 易挥发的液体。沸点64.7 ℃，闪点11.11 ℃，自然点385 ℃。在空气中的爆炸极限为6.0—36.5%。甲醇是最常用的有机溶剂，能与水和多种有机溶剂互溶。 甲醇有毒、有麻醉作用，对视神经影响很大，严重时可引起失明。 2、氢气性质 氢气是无色无臭气体，无毒无腐蚀性。沸点-252.8 ℃，自然点400 ℃，爆炸极限4.1% — 74%，极微溶入水、醇、乙醚及各种液体，高温有催化剂时很活泼，极易燃、易爆（当极限达到28%静电火花就可以燃烧）并能与许多非金属和金属化合，易窒息。 3、二氧化碳性质 二氧化碳是无色无臭气体，有酸味，熔点-56.6 ℃，沸点-78.5 ℃，易溶于水成碳酸，属不燃气体，可作灭火剂，灭火时可被氢气还原一氧化碳。 系统操作参数： 氢气气量： 500--10000NM3/H（温度：常温，纯度：99.99％，杂质CO≤10PPm、CO2≤10PPm） 操作压力：2.8 MPa 操作温度：230～300℃ 原料消耗量： 甲 醇： 650～6301Kg/h 脱 盐 水： 1000～7085Kg/h. 公用工程规格及消耗： 供 电： 380V/220V 50HＺ； 装机容量： 120KW 电耗： ≤99.8 KW 循环冷却水用量： 75吨/h 仪表空气： 80NM3/h，0.6MPa 蒸汽：10.3MPa,314℃ 操作条件的影响 温度 压力 水和甲醇的摩尔比 温度 甲醇水蒸气重整反应为吸热反应; 随着温度的升高转化率提高，同时CO浓度也升高; 压力： 反应为体积增大的反应; 随着压力的增大,转化率变小。 水和甲醇的摩尔比： 随着水醇比的增大，可促进甲醇的转化。 原料系统： 原料液配比（体积比） 甲醇：水=1﹕1.2～2.0(V/V) 醇、水混合液进料量：10800～13386Kg/h 洗涤泵流量：7085KG/h 进料系统 甲醇液和脱盐水按一定比例混合后，经泵升压进入原料汽化器进行汽化和过热。 甲醇重整 原料汽在汽化器内加热到2