文档介绍：甲醇裂解制取氢气 ②
JQ-5甲醇分解气体发生装置使用说明书 ③
甲醇裂解制氢装置操作规程 ⑦
甲醇裂解制取氢气
 
前言
甲醇裂解-变压吸附联合工艺制取氢气是我公司自行开发设计的、适用于中小型用氢规模的制氢装置技术,我公司经过近十年的研究改进,已经达到国际先进水平,并先后成功地在一百多家企业得到工业化运用,同时先后获得数项国家专利。该技术主要是以甲醇、水为原料,经催化转化,变压吸附分离技术得到氢气。该技术充分体现了流程简洁、占地小,投资省、产品成本低等特点,特别是随着我国生产甲醇装置的大规模建设(内蒙古鄂尔多斯500万吨甲醇/年、海南120万吨甲醇/年、重庆90万吨甲醇/年、黑龙江鹤岗120万吨甲醇/年、新疆石河子60万吨甲醇/年、陕西神木60万吨甲醇/年、山东30万吨甲醇/年等等),可以预见,随着这些装置的不断投产,甲醇裂解制取氢气的生产成本,也会大幅度降低,客户产品的竞争力将得到不断的提高。
技术特点
·生产技术成熟,运行安全可靠。
·原料来源容易,运输贮存方便,价格稳定。
·流程简洁。
·装置自动化程度高,操作简单、容易。
·占地小,投资省,回收期短。
·能耗低,产品成本低。
·无环境污染。
工艺流程简述
甲醇和脱盐水经混合、加压、汽化、过热进入反应器,在催化剂作用下,反应生成H2、CO2、CO等混合气,混合气经变压吸附(PSA)分离技术一次性获得高纯氢气。
主要性能指标
生产规模
50~3000Nm3/h
产品纯度
99%~% (v/v)
温度
常温
产品压力
~-g
JQ-5甲醇分解气体发生装置使用说明书
一、甲醇解制氢的原理
在一定条件下将甲醇进行分解可以获得主要成分为H2、CO的氢一氧化碳混合气体,其反应式如下:
催化剂
△

COHH3 2H2+CO-Q
用此法制得的气体是一种良好的还原性保护气体,可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业、***以及其它需要保护气氛的生产和科研部门中。
利用甲醇来制取保护气体,在工业上较容易实现,这是因为:
1. 甲醇容易分解:甲醇在催化剂的作用下,常压加热至260℃以上即能分解,并且随着温度的升高,分解速度加快,分解也就越完全。
2. 气体精制容易:作为原料的甲醇纯度是很高的,其中挥发性杂质只有少量的惰性气体和水份,特别是含氧量极少。因此,甲醇分解后的混合气体只需通过简单的净化就可获得纯度很高的保护气体。
3. 原料甲醇容易得到,价格低廉,原料消耗比较少。
二、工艺流程(参见工艺流程图)
甲醇来源来自用户甲醇贮罐或高位罐,鉴于分解后产气纯度的要求和防止催化剂中毒的要求,要使用优等品或优等品以上的甲醇。甲醇经甲醇计量泵计量加压后,进入甲醇汽化器进行汽化,(表压)左右,然后经套管式换热器换热后进入裂解反应器。裂解反应器由内外筒、电热元件和保温材料组成,JQ5裂解反应器内为内外筒结构,内外筒之间装甲醇分解触媒,内筒内装有电加热棒,通电后使裂解反应器内温度均匀上升。裂解反应器温度控制在260~320℃之间,甲醇气在高温下分解,分解后的高温混合气体通过套管换热器与低温的甲醇进行热交换,再经过列管式水冷却器后温度降至接近常温,便可供用户使用。如用户对混合气的纯度和露点要求较高,则可在甲醇分解装置后配纯化装置。
三、主要技术指标
1. 产品气量 5Nm3/h(一氧化碳氢混合气)
2. 气体纯度氢气65%, 一氧化碳32%左右
3. /h
4. 裂解反应器工作温度 260~320℃
5.
6. 电源 380V,50HZ
7. 功率 15kW
500L/h
(长×宽×高) 1500×1600×2000mm
四、甲醇分解装置结构及特点
JQ-5甲醇分解制氢装置是长方型,结构紧凑,操作维修都很方便。请参见工艺流程图。
计量泵
在甲醇原料缓冲罐中间与甲醇分解设备之间设置了甲醇计量泵,这样既可以提高甲醇的压力来提高甲醇裂解反应器的操作压力,也便于甲醇进料的稳定及进甲醇流量的调节及控制。
裂解反应器
裂解反应器内为内外筒结构,内外筒之间装甲醇分解触媒,内筒内装有电加热棒,通电后使裂解反应器内温度均匀上升。反应器装有测温热电偶TIC-03、TIC-03,进行温度控制与监控。
该裂解反应器是不锈钢材质,内装甲醇分解催化剂约100kg,催化剂在260℃~320℃的温度下工作,其正常使用寿命为2年。催化剂会因为分解用甲醇品质不高而发生中毒失效,一旦催化剂失效,则必须更换催化剂或炉胆。
JQ5裂解反应器内为内外筒结构,内外筒之间装甲醇分解触媒,内