上海变压吸附提氢吸附剂设计

天然气制氢是把天然气通过化学反应转化为氢气的过程。大型天然气制氢反应器较为成熟，但适用于燃料电池的小微型天然气制氢反应器需将原料气预热、脱盐水加热及工艺蒸汽生产、空气预热、燃料及燃烧器、催化重整转化、烟气与工艺气换热等多个系统高度集成，设计和加工制造难度较大。每一个或几个固体氧化物燃料电池（SOFC）电堆发电，就需要至少匹配1台小微型天然气制氢反应器。小微型天然气制氢反应器还可经进一步处理，匹配质子交换膜燃料电池（PEFC）热电联供系统，适用于电厂冷却用氢及实验室用氢等小规模工业用氢场景，市场应用前景广阔。变压吸附提氢吸附剂可以通过改变吸附剂的化学组成来调节氢气的吸附性能。上海变压吸附提氢吸附剂设计

目前氢气的生产主要来自于天然气制氢或者煤制氢，生产过程中会有二氧化碳产生，属于“灰氢”，而目前业界公认的发展方向是“绿氢”，即氢气生产过程中没有二氧化碳产生。当下绿氢主要的生产方式是电解水，通过电能提供能量，将水分子在电极上分解为氢气和氧气。电解水的主要生产设备是电解槽，按照电解质不同，可将电解槽分为3类，即碱性电解槽（AWE）、质子交换膜电解槽（PEM）、固体氧化物电解槽（SOEC）。目前碱性电解槽和质子交换膜电解槽已经工业化，而固体氧化物电解槽尚处于实验室阶段，还未商业化，所以无法对其制氢成本进行分析，下面主要对前两种电解槽的制氢成本进行量化分析。上海变压吸附提氢吸附剂设计这种吸附剂可以在不同压力和温度下实现氢气的选择性吸附。

天然气制氢的工艺流程由原料气处理、蒸汽转化、CO变换和氢气提纯四大单元组成。原料气处理单元主要是天然气的脱硫。原料气的处理量较大，因此在压缩原料气时，选择较大的离心式压缩机。水蒸气为氧化剂，在镍催化剂的作用下将烃类物质转化，得到制取氢气的转化气。转化炉的型式、结构各有特点，上、下集气管的结构和热补偿方式以及转化管的固定方式也不同。虽然对流段换热器设置不同，在蒸汽转化单元都采用了高温转化和相对较低水碳比的工艺操作参数设置有利于转化深度的提高，从而节约原料消耗。转化炉送來的原料气，含一定量的CO，变换的作用是使CO在催化剂存在的条件下，与水蒸汽反应。按照变换温度分，变换工艺可分为高温变换和中温变换。近年来，由于注重对资源的节约，在变换单元的工艺设置上，开始采用CO高温变换加低温变换的两段变换工艺设置，以近一步降低原料的消耗。

甲醇制氢可以用于硅钢生产线吗，它的优劣势？跟氨分解比起来，那种制氢方式更合适？甲醇制氢技术非常成熟，由于甲醇制氢的不断发展与氨分解的多项弊端展露如下：1.氨分解反应温度高，故反应器需要耐高温。又由于在氨分解反应区内同时存在着氨、氮、氢等气体，对反应器和换热器的材质要求较高。也使得所需的热量均需采用电加热方式。氨分解制氢电耗十分高，制氢成本也十分高昂。液氨的贮存、运输必须采用30KG以上的压力容器。液氨有毒性，甲醇制氢在钢铁行业的新前景，甲醇制氢较于氨分解制氢优势有三：制氢采用节能型工艺，制氢成本低；2.氢气属于清洁能源安全环保无毒。3.甲醇运输只需常压，甲醇制氢在钢铁行业的影响也日益增大。中国武钢硅钢厂、宅钢冷轧厂、晶龙集团、青拓集团等都是国内硅钢行业的。变压吸附提氢吸附剂可以通过改变吸附剂的表面性质来调节氢气的吸附性能。

    变压吸附操作由于吸附剂的热导率较小,吸附热和解吸热所引起的吸附剂床层温度变化不大，故可将其看成等温过程，它的工况近似地沿着常温吸附等温线进行，在较高压力(P2)下吸附，在较低压力(P1)下解吸，变压吸附既然沿着吸附等温线进行，从静态吸附平衡来看，吸附等温线的斜率对它的是影响很大的，直线型吸附等温线的吸附量比曲线型(Langmuir型)的要来得大。吸附常常是在压力环境下进行的，变压吸附提出了加压和减压相结合的方法，它通常是由加压吸附、减压再组成的吸附一解吸系统。在等温的情况下，利用加压吸附和减压解吸组合成吸附操作循环过程。吸附剂对吸附质的吸附量随着压力的升高而增加，并随着压力的降低而减少，同时在减压《降至常压或抽真空)过程中，放出被吸附的气体，使吸附剂再生，外界不需要供给热量便可进行吸附剂的再生。因此，变压吸附既称等温吸附，又称无热再生吸附。 吸附剂是变压吸附提氢技术的关键部分，它具有高吸附容量、高选择性和良好的再生性能，能够吸附和释放氢气。福建天然气变压吸附提氢吸附剂

在变压吸附过程中，控制温度和压力的变化是保证吸附和解吸顺利进行的关键因素。上海变压吸附提氢吸附剂设计

  天然气制氢工艺的改进通过对转化炉、热量回收系统等进行改造可以实现成本节约、降低对天然气原料的消耗，这种技术通过对原料的消耗，这种技术通过对天然气加氢脱硫和在转化炉中放置适量的特殊催化剂进行裂解重整，生成二氧化碳、氢气和一氧化碳的转化气，之后再进行热量回收，经一氧化碳变换降低转化气中一氧化碳的含量、再通过PSA变压吸附提纯就可以得到纯净的氢气。天然气制氢装置中氢气提纯工艺主要是在适当条件下，将硅胶、活性炭、氧化铝等组成吸附床，并用吸附床将变换气中各杂质组分在适当的压力条件下进行吸附，不易被吸附的氢气就从吸附塔的出口输出，从而实现氢气的提纯。上海变压吸附提氢吸附剂设计