河南變壓吸附提氫吸附劑設(shè)計(jì)

來源: 發(fā)布時間:2024-04-24

近日,中國石油石化院氫提純制燃料電池用氫吸附劑在中國石油華北石化分公司500Nm3/h重整氫變壓吸附提純工業(yè)裝置完成工業(yè)應(yīng)用,滿負(fù)荷生產(chǎn)條件下,氫氣收率達(dá)到86.3%(考核指標(biāo)85%),產(chǎn)品質(zhì)量滿足GB/T37244-2018《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣》和GB/T3634.2-2011《高純氫》要求。發(fā)展氫能是中國石油保障國家能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略選擇,工業(yè)副產(chǎn)氫變壓吸附提純是目前低成本的燃料電池氫生產(chǎn)方式,而吸附劑的性能是決定副產(chǎn)氫提純效率和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。此次自主研發(fā)吸附劑的工業(yè)應(yīng)用成功,也標(biāo)志著石化院開啟了打通副產(chǎn)氫提純技術(shù)開發(fā)自主化道路。選擇合適的吸附劑和工藝參數(shù)是實(shí)現(xiàn)高效變壓吸附提氫的關(guān)鍵,這需要對吸附劑的性能和工藝流程有深入的了解。河南變壓吸附提氫吸附劑設(shè)計(jì)

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在PSA工藝中,通常吸附劑床層壓力即使降至常壓,被吸附的組分也不能完全解吸,因此根據(jù)降壓解吸方式的不同又可分為兩種工藝第一種,用產(chǎn)品氣或其他不易吸附的組分對床層進(jìn)行“沖洗”,使被吸附組分的分壓降低,將較難解吸的雜質(zhì)沖洗出來,其優(yōu)點(diǎn)是在常壓下即可完成,不再增加任何設(shè)備,但缺點(diǎn)是會損失產(chǎn)品氣體,降低產(chǎn)品氣的收率第二種,利用抽真空的辦法降低被吸附組分的分壓,使吸附的組分在負(fù)壓下解吸出來,這就是通常所說的真空變壓吸附。VPSA工藝的優(yōu)點(diǎn)是再生效果好,產(chǎn)品收率高,但缺點(diǎn)是需要增加真空泵在實(shí)際應(yīng)用過程中,究竟采用以上何種工藝,主要視原料氣的組成性質(zhì)、原料氣壓力、流量、產(chǎn)品要求以及工廠的場地等情況而定由于焦?fàn)t煤氣提純氫氣的特點(diǎn)是:原料壓力低,原料組分復(fù)雜并含有焦油、茶等難以解吸的重組分,產(chǎn)品純度要求高。因而裝置需采用“加壓+TSA預(yù)處理+PSA氫提純+脫氧+TSA千燥”流程。云南節(jié)能變壓吸附提氫吸附劑變壓吸附過程中,吸附劑的壓力和溫度會不斷變化。

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    吸附劑的再生流程對制氫純度的影響整個過程的大致流程是:首先,將原料原料沖入吸附裝置,并進(jìn)行原料的吸附過程,這一過程占整個周期的大部分。其次,對裝置進(jìn)行4次的均壓放壓流程,一般來說均壓的次數(shù)增加,可以提高回收更多可用氣體,提高可用氣體產(chǎn)率,并且在前幾次均壓,回收的有用氣體提升較多,到后幾次均壓有用氣體增加并不明顯,因此對于均壓的次數(shù)要進(jìn)行合理的控制.充分吸收有用氣體。緊接著要進(jìn)行順向放壓流程和逆向放壓流程,使氣體向下一緩沖罐中流動,充分利用幾個緩沖罐。然后,進(jìn)行清洗以及沖壓,清洗使緩沖塔得到再生利用的過程,為下個流程做準(zhǔn)備,達(dá)到循環(huán)利用的目的,如果這個環(huán)節(jié)處理不好就會導(dǎo)致下次變壓吸附工藝制取的氫不純。在整個過程中,均壓、清洗、吸附等多個步驟對制氫的純度都會成很大影響。

  蘇州科瑞科技有限公司,簡稱“科瑞科技”,坐落于蘇州市工業(yè)園區(qū),注冊資金1000萬元,是一家專注于氫能源、氣體制備、分離與提純技術(shù)研發(fā)及工程轉(zhuǎn)化的高科技企業(yè)。技術(shù)范圍主要包括:甲醇制氫、天然氣制氫、電解水制氫、煤制氫等主流的工業(yè)化制氫技術(shù),及變溫吸附、變壓吸附、脫硫、脫氧等各種氣體分離??迫鹂萍紡氖職淠芟嚓P(guān)技術(shù)領(lǐng)域近二十年,公司以制氫技術(shù)為,圍繞氫能源產(chǎn)業(yè),致力于推動關(guān)鍵制氫、儲氫、加氫等技術(shù)綜合開發(fā)與利用,助力氫能源行業(yè)加速發(fā)展。公司以源頭制氫技術(shù)為,實(shí)現(xiàn)技術(shù)服務(wù)、制氫催化劑及吸附劑的研發(fā)和銷售、多種工業(yè)化制氫裝置的EPC總承包、投資運(yùn)營氫氣等氣體工廠、布局氫能源加氣站或綜合補(bǔ)給站等綜合氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)。這種吸附劑可以在不同溫度下實(shí)現(xiàn)氫氣的選擇性吸附。

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   盡管未來需求量巨大,但目前已落地的綠色甲醇生產(chǎn)項(xiàng)目并不多,無法滿足日益增長的綠色消費(fèi)需求。這成為業(yè)內(nèi)普遍擔(dān)憂的問題。來自全球甲醇協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示,目前全球綠色甲醇產(chǎn)能為80多萬噸。2022年統(tǒng)計(jì)的綠色甲醇項(xiàng)目超過80個,預(yù)計(jì)到2027年產(chǎn)能可達(dá)800萬噸。主要的生產(chǎn)工藝路線包括兩種,一種是生物質(zhì)氣化制甲醇,一種是綠電制綠氫后與二氧化碳耦合制取甲醇。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,目前我國規(guī)劃布局的綠色甲醇項(xiàng)目近20個,但真正投產(chǎn)、商業(yè)化運(yùn)營的項(xiàng)目2個,分別位于河南安陽和江蘇連云港,其余項(xiàng)目均暫未開始。另外值得注意的是,當(dāng)前我國已投產(chǎn)的兩個綠色甲醇項(xiàng)目,其二氧化碳均來自捕集的工業(yè)尾氣,屬于化石來源的二氧化碳,因此是否屬于真正的綠色甲醇還存爭議。變壓吸附提氫吸附劑的制備方法多樣,可以通過改變吸附劑的成分、結(jié)構(gòu)和處理?xiàng)l件等方式來調(diào)控其吸附性能。河北變壓吸附提氫吸附劑排名

針對不同的應(yīng)用需求,研究和發(fā)展具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的吸附劑是變壓吸附提氫技術(shù)的重要研究方向。河南變壓吸附提氫吸附劑設(shè)計(jì)

變壓吸附煤氣制氫工藝:制氣原理煤氣制氫變壓吸附(PSA)技術(shù)是利用吸附劑表面對于氣體分子的物理吸附作用,吸附劑在等壓下容易吸附高沸點(diǎn)組分,不易吸附低沸點(diǎn)組分。當(dāng)壓力增大時,吸附能力增加。煤氣在經(jīng)過吸附劑時,相對于氫氣沸點(diǎn)較高的其他氣體組分被選擇地吸附在吸附劑上,而氫氣則通過吸附劑,達(dá)到氫氣與其他氣體組分分離的目的。然后在減壓升溫的條件下,吸附劑上的其他氣體組分脫離實(shí)現(xiàn)吸附劑的再生焦?fàn)t煤氣是制氫的主要原料,溫度40C壓力5~15kPa,焦?fàn)t煤氣中 CH以后的組分是沸點(diǎn)較高的組分,與吸附劑結(jié)合吸附性較強(qiáng)。采用變溫解析先除掉這些組分,再進(jìn)行變壓吸附除掉其他氣體組分,以制得較高純度的氫氣。河南變壓吸附提氫吸附劑設(shè)計(jì)