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氫氣廣泛用于鋼鐵、冶金、化工、醫(yī)藥、輕工、建材、電子等多種工業(yè)部門。由于原料來源的不同、氫氣純度要求不同，制氫裝置的投資規(guī)模及氫氣生產(chǎn)成本相差很大。工業(yè)上制氫常用煤焦造氣法、烴類蒸汽轉(zhuǎn)化法、電解水法等。在沒有富氫原料氣的場合下，甲醇裂解制氫是最佳的技術(shù)選擇，它具有投資低、無污染、成本低的優(yōu)點(diǎn)。是中小型規(guī)模制氫的最佳方法，具有較強(qiáng)的市場競爭能力。本公司開發(fā)的甲醇水蒸汽轉(zhuǎn)化-PSA制氫技術(shù)先進(jìn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)成本低，氫氣純度:≥99.9%～99.999%。
一、甲醇轉(zhuǎn)化-PSA制氫技術(shù)工藝流程
甲醇水蒸汽轉(zhuǎn)化-PSA制氫是甲醇水蒸汽在TCJ-1催化劑床層轉(zhuǎn)化成主要含二氧化碳和氫氣的轉(zhuǎn)化氣，轉(zhuǎn)化氣再經(jīng)變壓吸附技術(shù)提純得到純度為99～99.999%的產(chǎn)品氫氣的工藝技術(shù)。反應(yīng)式如下：
CH3OH → CO+2H2 －90.7 KJ/mol (1
CO+H2O → CO2+H2 ＋41.2 KJ/mol (2
總反應(yīng)式為：CH3OH+ H2O → CO2+3H2 －49.5 KJ/mol
工藝流程圖如下:
甲醇轉(zhuǎn)化-PSA制氫工藝流程圖
工藝流程簡述：水甲醇經(jīng)預(yù)熱、汽化、過熱、在專用催化劑上轉(zhuǎn)化反應(yīng)并冷卻吸收等過程后， 得到的含～24%CO2和～75%的H2的轉(zhuǎn)化氣，送入變壓吸附裝置提純，分離得到純度為99.9～99.999%的H2。
二、公司的工藝技術(shù)特點(diǎn)：
該生產(chǎn)工藝是由本公司的多名研究人員最早開發(fā)并率先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，經(jīng)多年的生產(chǎn)實(shí)踐和改進(jìn)，工藝技術(shù)已得到完善，本工藝技術(shù)有如下特點(diǎn)：
1.甲醇水蒸汽在專用催化劑直接轉(zhuǎn)化生成CO2和H2；利用轉(zhuǎn)化反應(yīng)自身加壓特點(diǎn)直接送入變壓吸附分離裝置，節(jié)約因壓縮而消耗的電能；
2.專用催化劑具有活性高、選擇性好、壽命長等特點(diǎn)；
3.反應(yīng)溫度低，能量損失�。还に囘^程充分考慮系統(tǒng)能量的回收利用，整體運(yùn)轉(zhuǎn)能耗費(fèi)用低；
4.產(chǎn)品H2純度高，可根據(jù)下游用戶需要調(diào)整產(chǎn)品H2（99.0～99.999%）純度；
5.專用吸附劑性能優(yōu)良。在強(qiáng)度、壽命、動態(tài)吸附量、分離效率等各方面性能達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平；
6.專用程序控制閥采用防沖刷、閥桿密封自補(bǔ)償型的氣動專用程序控制閥，具有密封性好、外泄漏量極小、使用壽命長等特點(diǎn)；
7.裝置采用微機(jī)控制，具有自動化程度高、技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、操作方便等特點(diǎn)。
8.可根據(jù)業(yè)主的實(shí)際需求選取不同供熱方式,靈活又節(jié)能,包括電加熱,煤加熱,天然氣加熱,尾氣自催化無明火加熱等.
9.裝副產(chǎn)尾氣可回收CO2，用作食品添加劑、煙絲膨化劑、焊接保護(hù)氣等。
三、TCJ-1催化劑的性能特點(diǎn)
TCJ-1催化劑是一種以銅為主的復(fù)合氧化物組成的新型催化劑，催化劑活性高，甲醇單程轉(zhuǎn)化率在＞90%，催化劑選擇性好，轉(zhuǎn)化氣中一氧化碳含量低；催化劑性能穩(wěn)定；催化劑使用壽命二年以上。
四、原料及公用工程消耗（以每1000Nm3產(chǎn)品氫計(jì)）：
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序號 |
名 稱 |
規(guī) 格 |
單位 |
消耗 |
備注 |
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1 |
甲醇 |
GB336-2004一級品 |
Kg |
530 |
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2 |
脫鹽水 |
符合鍋爐用水要求 |
Kg |
320 |
|
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3 |
催化劑 |
專用 |
kg |
0.20 |
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4 |
電 |
380/220V，50HZ |
kwh |
100 |
與規(guī)模有關(guān) |
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5 |
燃煤 |
優(yōu)質(zhì)煤 |
Kg |
200 |
可用天然氣,自催化等方式 |
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6 |
儀表空氣 |
0.4～0.6mPa，≤32℃ |
Nm3 |
80 |
與規(guī)模有關(guān) |
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7 |
循環(huán)冷卻水 |
≥0.3mPa,≤32℃ |
t |
40 |
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五、產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)
裝置規(guī)模：氫氣產(chǎn)量20～5000Nm3/h氫氣純度:≥99.9%～99.999%氫氣壓力:0.5～2.2MPa(不需壓縮機(jī))專用的催化劑壽命≥2年。
六、公司業(yè)績及裝置投資
公司已經(jīng)建成100～4000Nm3/h間不同規(guī)模的甲醇制氫裝置多套。可提供20～4000Nm3/h間不同規(guī)模的甲醇制氫裝置的技術(shù)轉(zhuǎn)讓、工程設(shè)計(jì)、部分硬件或工程總承包。
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