氢的综合利用 梅华

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1、氢的综合利用——脱氢与加氢反应生产化学品报告人：梅华2013年7月20日南京工业大学催化与分离研究室南京工业大学南京工业大学催化与分离研究室南京工业大学是中国百强名校，具有百年办学传统，是江苏省“十五”期间重点建设的大学。也是教育部首批十四所2011高校之一。大师---5位化学与材料领域的科学院、工程院院士大楼---8万平方研发大楼，江苏高校第一大平台--国家大学科技园、国家重点实验室大事业—产学研联合、协作创新南京工业大学催化与分离研究室南京工业大学催化与分离研究室开发绿色化工工艺过程，用化工的方法解决环境污染问题做节能减排专家，重点针对化工行业污染

2、问题提出解决办法，力争向环保项目要效益集基础研究、应用基础研究、过程开发以及工程技术推广应用为一体，产学研用快速结合与企业合作的思路和理念企业委托课题研究室研究开发中试研发课题来源于企业围绕企业所需解决的问题经济可行性与技术可行性实现企业的经济效益工业大生产部分业绩山东国邦药业1200Nm3/hr甲醇制氢PSA制氢2010年12月南京天泽气体500Nm3/hr高纯氢2套2010年12月南京金城化学苯胺深度加氢2010年10月辽阳灯塔北方化工1500Nm3/hr甲醇制氢6套2010年10月连云港益淇莱化学50Nm3/hr甲醇制氢PSA制氢2010年9月山

3、东陆源化工1500Nm3/hr甲醇制氢PSA制氢2010年3月部分业绩灯塔北方化工有限公司4500Nm3/hr甲醇制氢纯氢2007年3月浙江绍兴华联三鑫石化有限公司1000Nm3/hr甲醇制氢高纯度氢2006年6月重庆金冠化工有限公司3500Nm3/hrPSA二硫化碳2006年5月天津近代气体厂150Nm3/hr甲醇制氢2005年5月常州佳森精细化工厂600Nm3/hr甲醇制氢高纯度氢2004年12月广东佛山气体有限公司50Nm3/hrCO，PSA高纯度氢气和高纯度CO2004年3月北京南亚气体有限公司240Nm3/dCO，PSA高纯度氢2003年12

4、月河北廊坊气体有限公司100Nm3/hr甲醇制氢改造原装置2003年10月部分业绩镇江索普化工股份有限公司20000Nm3/dPSA氢气提纯2009年8月淮安嘉诚化工有限公司2000Nm3/hr甲醇制氢PSA制氢2009年9月中丹集团泰兴元丰化工厂350Nm3/hr甲醇制氢、加氢高纯度制氢及硝基苯乙醚加氢制取胺基苯乙醚2009年3月武汉四方行化工有限公司800Nm3/hr甲醇制氢高纯度制氢2009年2月南通华盛气体有限公司200Nm3/hr甲醇制氢高纯度氢2008年6月如皋恒祥化工有限公司350Nm3/hr甲醇制氢高纯度氢2007年12月江苏南通化肥厂

5、20000Nm3/hrPSA脱碳脱水2007年4月中国与世界各国单位GDP能耗变化趋势2010年我国单位国内生产总值能耗是世界平均水平的2.2倍，目前为世界平均水平的2倍左右。南京工业大学催化与分离研究室工业生产氢气能耗天然气制氢（1Nm3）：额定消耗：原料天然气0.48Nm3,燃料天气0.12Nm3,锅炉给水1.7kg,电0.2kW·h，成本约1.3元/Nm3。每吨氢气产生二氧化碳排放14吨甲醇重整制氢（1Nm3）：额定消耗：原料甲醇0.65kg,原料脱盐水0.38kg,燃料天然气0.17Nm3,电0.4kW·h，成本约2.5元/Nm3。每吨氢气产生

6、二氧化碳排放22吨电解氢（1Nm3）：额定消耗：原料脱盐水0.82kg,电5.5kW·h，成本约5.5元/Nm3。每吨氢气产生二氧化碳排放30吨南京工业大学催化与分离研究室化工过程中氢气的来源与用途-C=C-,-C≡C-类物质加氢硝基物还原-C=N-,-C≡N-类物质加氢2NaCl+2H2O=2NaOH+Cl2↑+H2↑氢解脱氧、氮、硫、氯醛、酮、酯、酸类物质还原南京工业大学催化与分离研究室企业氢气排放情况南京工业大学催化与分离研究室南化公司----8个排放点，总计每小时3000立方氢气放空烟台万华----9个排放点，总计每小时2500立方氢气放空山东

7、某企业---一个脱氢装置不完全统计----每年排放到大气中的氢气价值至少超过200亿耦合反应实现途径1、直接耦合加氢2、间接耦合加氢3、氢气提纯后再利用降低反应温度，提高转化效率，适用于加氢脱氢过程使用同一催化剂适用于加氢脱氢过程使用不同催化剂适用于脱氢反应会产生气体的过程南京工业大学催化与分离研究室直接耦合加氢实例一、乙苯脱氢耦合逆水煤气变换制备苯乙烯反应温度高，能耗大传统工艺：耦合工艺：乙苯在CO2气氛下的脱氢效果要明显高于在水蒸气下的脱氢效果。可降低反应温度约50℃，将每吨苯乙烯所需能耗从6.3×l09J降到7.9×108J。南京工业大学催化与分

8、离研究室直接耦合加氢实例二、乙烷脱氢耦合逆水煤气变换制备乙烯1000K时，乙烷直接脱氢平衡转化