天然氣制氫是把天然氣通過化學反應轉(zhuǎn)化為氫氣的過程。大型天然氣制氫反應器較為成熟,但適用于燃料電池的小微型天然氣制氫反應器需將原料氣預熱、脫鹽水加熱及工藝蒸汽生產(chǎn)、空氣預熱、燃料及燃燒器、催化重整轉(zhuǎn)化、煙氣與工藝氣換熱等多個系統(tǒng)高度集成,設計和加工制造難度較大。每一個或幾個固體氧化物燃料電池(SOFC)電堆發(fā)電,就需要至少匹配1臺小微型天然氣制氫反應器。小微型天然氣制氫反應器還可經(jīng)進一步處理,匹配質(zhì)子交換膜燃料電池(PEFC)熱電聯(lián)供系統(tǒng),適用于電廠冷卻用氫及實驗室用氫等小規(guī)模工業(yè)用氫場景,市場應用前景廣闊。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。青海變壓吸附提氫吸附劑公司
變壓吸附,是一種新型分離技術,它有如下優(yōu)點:(1)產(chǎn)品純度高。(2)一般可在和不高的壓力下工作,床層再生時不用加熱,節(jié)能經(jīng)濟。(3)設備簡單,操作、維護簡便。(4)連續(xù)循環(huán)操作,可完全達到自動化。因此,當這種新技術問世后,就受到各國工業(yè)界的關注,競相開發(fā)和研究,發(fā)展迅速,并日益成熟。利用的平衡吸附量隨組分分壓升高而增加的特性,進行加壓、減壓的操作方法。吸附是放熱過程,脫附是吸熱過程,但只要吸附質(zhì)濃度不大,吸附熱和脫附熱都不大,因此變壓吸附仍可視作等溫過程。變壓吸附一般是常溫操作,不須供熱,故循環(huán)周期短,易于實現(xiàn)自動化,對大型化氣體分離生產(chǎn)過程尤為適用。變壓吸附的工業(yè)應用有:D空氣和工業(yè)氣體的:@高純氫的制備:3空氣分離制富氧或富氮空氣(見彩圖):@混合氣體的分離如烷烴、烯烴的分離。@生物降解洗滌劑中間物,石腦油高純度正構烷烴熔劑和異構體的分離:6,制取高純度一氧化碳,回收利用工業(yè)尾氣。 青海推廣變壓吸附提氫吸附劑通過變壓吸附技術,可以實現(xiàn)高效、低成本的氫氣提取。
氫能因為其清潔無污染、單位質(zhì)量能量密度高、可存儲、可再生、來源廣等優(yōu)勢,成為各國競相開發(fā)新能源的技術,甚至被稱為21世紀的“能源”[1]。氫氣目前主要作為工業(yè)生產(chǎn)的基礎原料,廣泛應用于各種化工行業(yè),包括煉油、合成氨、合成甲醇等。由于近年來燃料電池技術的逐步成熟和燃料電池汽車的商業(yè)化推廣,氫氣作為動力燃料的潛力日益受到各界重視,預計在2050年,其占到我國能源消費比例將達到10%[2],有望逐步取代傳統(tǒng)汽柴油,徹底改變?nèi)祟惖膭恿δ茉础?/p>
關于天然氫地下形成機理目前有多種解釋,其中大多符合可持續(xù)、可再生的特點。目前國內(nèi)外對地質(zhì)氫的系統(tǒng)研究尚處于起步階段,現(xiàn)有研究觀測到的天然氫形成和發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)環(huán)境多樣,因此天然氫可能是多種成因機制下的產(chǎn)物。其中,大致可分為“深層釋放”、地質(zhì)化學生成、生物生成三大類成因解釋。“深層釋放”類理論認為地球的地核、地幔中存在極為豐富的氫,隨著地質(zhì)運動會逐漸釋放到地表,即因為資源近似無限而近似可再生。地質(zhì)化學生成、生物生成類理論認為巖石破裂產(chǎn)氣、巖石與流體的氧化作用、水的裂解、有機生物與非生物分解等地下化學反應有可能產(chǎn)生氫氣,也可以歸進可再生一類。變壓吸附提氫技術是一種高效、環(huán)保的氫氣提取方法,利用吸附劑的吸附特性,將氫氣從混合氣體中分離出來。
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)制氮設備,變壓吸附制氮設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。當下使用變壓吸附原理制氮、氫、氧的專業(yè)設備已經(jīng)非常普及,程控閥這個部件在這些專業(yè)設備中相當于設備的心臟是設備完成整個工藝流程實現(xiàn)正常運行、可靠工作的關鍵,由于變壓吸附裝置的特殊性,需要大量的程控閥頻繁動作,程控閥需要擁有非常良好的密閉性能才能穩(wěn)定安全的完成變壓吸附裝置的工藝過程,才可以實現(xiàn)裝置的正常運行、可靠工作,因此,程控閥的操作指標和要求均較一般閥門高得多,除了應具有良好的密閉性能和快速的啟閉速度外,還必須能在頻繁動作下,長期經(jīng)受壓力波動,抗疲勞。變壓吸附提氫吸附劑可以在不同壓力下實現(xiàn)氫氣的連續(xù)吸附和解吸。山東智能變壓吸附提氫吸附劑
隨著環(huán)保意識的提高和新能源的發(fā)展,變壓吸附提氫技術將在未來發(fā)揮更加重要的作用。青海變壓吸附提氫吸附劑公司
甲醇部分氧化制氫甲醇部分氧化制氫是放熱反應,可對外提供熱量,其主要副產(chǎn)物為CO2,可降低CO含量。在以氧氣作為氧化劑時,所產(chǎn)生的氫氣濃度可達66%;但在以空氣為氧化劑時,氫氣濃度為41%。甲醇部分氧化與甲醇水蒸氣重整反應相比,有以下優(yōu)點:反應是放熱反應,在接近230℃時,反應速度快,當用氧氣代替水蒸氣做氧化劑,效率更高。但用空氣做氧化劑時,會帶入氮氣降低氫含量,為后續(xù)分離提出帶來困難。潘相敏等[5]制備CuZnAlZr整體式催化劑,并考察了水醇比、氧醇比和液體空速等條件對該催化劑上甲醇氧化重整制氫反應的影響,實驗得到***反應條件為水醇摩爾比1,氧醇摩爾比0.22,液體空速0.96h-1。亓愛篤等[8]在Cr-Zn氧化物催化劑上考察了各種工藝條件對甲醇氧化重整制氫過程的影響。通過正交試驗對甲醇的轉(zhuǎn)化率、氫氣的選擇率、氫產(chǎn)率和產(chǎn)物中CO、CO2的濃度影響程度為反應溫度>氧醇比>水醇比。青海變壓吸附提氫吸附劑公司