甲醇蒸汽重整是吸热反应,可以认为是甲醇分解和一氧化碳变换反应的综合结果。甲醇蒸汽重整制氢工艺,经历了多次技术改进,已相当成熟。甲醇蒸汽重整过程既可以使用等温反应系统,也可以使用绝热反应系统。等温反应系统采用管式反应器,管壳中充满热载体进行换热,保持恒温反应。在绝热反应系统中,蒸汽与甲醇混合物经过一系列绝热催化剂床层,床层之间配备换热器。反应产物净化系统可根据产品质量等级要求选择,变压吸附及膜分离技术是非常实用的气体净化技术。变压吸附净化可获得纯度高于,依据所使用的不同吸附剂及工艺条件,氢回收率在70%-87%之间变化。溶剂洗涤、CO催化转化、甲烷化等过程均可用于净化氢气。用途与特点重整制氢催化剂,主要用于甲醇和水发生重整变换反应,转化为H2、N2、CO2、极少量的CO和CH4,以制取所需要的产品H2。该催化剂采用了新的共沉淀生产工艺,添加了特殊助剂,活性稳定、孔结构合理,综合性能已处于国际水平。催化剂的活性与结构密切相关,需要进一步研究。浙江催化燃烧甲醇制氢催化剂
催化剂的还原和钝化操作1、准备⑴检查还原系统所有设备、阀门、仪表是否处正常状态,关闭所有阀门,开启仪表,处待用状态。⑵准备好还原用氮气、氢气,并经质检符合要求。⑶通知导热油装置、分析室准备开车,通知送冷却水。2、催化剂还原操作催化剂使用前须进行还原。由于本催化剂为主要组分为CuO-ZnO-Al2O3,而对转化反应起主要作用的为活性单质铜,还原过程用氢气作还原气,用氮气作载气。还原反应为强放热反应,所以氢氮气配比及还原气空速必须符合要求。还原反应方程式为:CuO+H2—→Cu+H2O催化剂含约5%物理水,还原过程会生成少量水,须经冷凝后排出。河北甲醇裂解甲醇制氢催化剂甲醇制氢催化剂的研究对于氢能源的发展具有重要意义。
碱性电解水制氢技术目前发展的成熟,具有槽体结构简单、安全可靠、运行寿命长、操作简便、售价低廉等,是市场上主要的电解制氢方式,广泛应用于冶金、储能、食品等行业。碱性电解槽由电极、电解液、隔膜组成,电解槽内装填电解质溶液,通过隔膜将槽体分为阴、阳两室,各电极置于其中。在一定的电压下,电流从电极间通过,在阳极上产生氧气,在阴极上产生氢气,从而将水分解,制取氢气。电解槽工作温度一般为70~90℃,以KOH或NaOH水溶液为电解质。电解槽中的隔膜通常为石棉,或者为高分子复合材料,电极一般采用镍基金属材料,产生的氢气纯度在99%以上,经分离后的氢气需要脱除其中的水分和碱液。碱性电解槽一般需要降低电压增大电流以提高转化效率
虽然氢燃料电池避免了氢气和空气的直接接触,但是对于有着很大碰撞风险的汽车来说,氢燃料电池汽车上的高压氢气瓶仿佛一个潜在的,它的安全是否能够得到保障呢?“事实上,氢燃料电池汽车具有非常高的安全性,在出厂前每一辆氢燃料电池车都需要经过非常严格的检测流程。”业内人士表示,车中高压氢气瓶的安全性和可靠性需要经过的设计和测试,达到与标准CNG发动机相当的安全性水平。自2015年氢燃料电池汽车上市以来,截至目前,并没发生过因氢气泄漏而引发的事故。“氢气是比空气轻14倍的气体,具有较大的浮力和较强的扩散性,就算发生泄漏,氢气也会立即扩散到空气中。”王波表示,在空旷的地方,即便是在汽车起火的情况下,泄漏的氢气发生燃烧的可能性也非常低。催化剂在甲醇制氢过程中起着至关重要的作用。
催化剂装填技术要求(1)必须严格按催化剂装填图的要求装填瓷球(柱)和催化剂(2)定期测量催化剂料面的高度,核算所装催化剂的数量和装填密度,尽可能使催化剂装填密度接近设计值。(3)催化剂装填过程中,尽可能相同水平面的密度均匀,防止出现局部过松。(4)催化剂的自由下落高度小于1.5米以免撞碎催化剂。(5)在催化剂上站立或行走也会损坏催化剂,要求脚下拥有大的胶合板“雪”或在0.3%的支撑板上工作,尽量减少直接在催化剂上行走。(6)每层催化剂的料面要水平。甲醇制氢催化剂的性能受到多种因素的影响。浙江催化燃烧甲醇制氢催化剂
甲醇制氢催化剂的研究还需要进一步探索其在实际应用中的性能。浙江催化燃烧甲醇制氢催化剂
新型催化剂:量产技术及稳定性是研究重心规模化生产技术决定新型催化剂应用潜力。目前各类新型催化剂合成方法大类不低于15种,按合成条件分包括固、液、气等多种方案,而且其中许多催化剂还需经过多相态步骤的复杂处理工艺。然而目前实际上规模化应用的主要为液相还原方案,还需要反应条件温和可控。稳定性突破是新型催化剂推广应用的基本条件。铂碳催化剂已经过了多年规模化生产及应用,性能及稳定性得到了验证;而其他采用了合金化、碳基底改性等方案的新型催化剂,虽然在降低过电位以及降低贵金属含量等方面已经超过了铂碳,但同时面临结构失效、性能衰退等稳定性差的困扰。如何解决高稳定性与高性能之间的矛盾是目前新型催化剂研究的关键。低成本生产及合成方案是新型催化剂的研究重点。虽然部分新型催化剂可以同时做到高催化性能、较高稳定性、低贵金属含量同时具备,但其生产成本仍然阻碍其实际应用。浙江催化燃烧甲醇制氢催化剂