甲醇制氢工艺说明说课材料.doc

《甲醇制氢工艺说明说课材料.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、甲醇制氢工艺说明__________________________________________________工艺流程简述一、总述本装置采用的是甲醇水蒸汽转化制氢技术，通过变压吸附分离（PSA）的工艺方法生产纯氢，产品氢气的含量可达到99.99%。流程主要分为甲醇蒸汽裂解转化和变压吸附分离两部分。二、甲醇水蒸汽转化甲醇水蒸气转化过程分为配料、汽化、反应、脱酸、水冷以及水洗等过程组成，分述如下：1.配料甲醇经流量计输送到配料罐(V01)中层容器中(配料罐由上，中，下层三个不同的容器组成)，去离子水经流量计输送到去离子水罐(V02)中，配料由来自配料罐(V

2、01)上层容器的洗涤液(来自水洗塔)和纯甲醇在配料罐(V01)的中层容器中进行，为保证反应的顺利进行，配料罐中层容器的甲醇质量浓度必须保持在50%左右。配好的甲醇溶液由配料罐(V01)中层容器自流进入配料罐(V01)的下层容器中(使甲醇与去离子水能混合均匀)。2.汽化原料液由配料罐(V01)下层容器经隔膜计量泵(P01)加压至约1.1MPa(g)输送到螺旋板式换热器(E02)用脱酸反应器(R02)出口气体热量对其预热________________________________________________________________________

3、____________________________。预热后的原料进入螺旋板式汽化器(E01)汽化成反应所需的原料气体(质量浓度为50%的甲醇-水蒸汽)。汽化所需的热量由1.0MPa(g)的饱和蒸汽提供。3.反应由汽化器(E01)汽化产生的原料气体进入反应器(R01)，反应器中填装有双功能催化剂，甲醇-水蒸汽通过催化剂在约230℃-280℃下一次完成裂解和转化二个反应，生成氢气和二氧化碳。反应方程式如下：总的反应式为：整个反应过程是吸热的。反应器(R01)催化裂解所需的热量由导热油提供。4.脱酸及水冷从反应器(R01)出来的反应产物进入脱酸罐(R02)。

4、脱酸罐中的填料可脱除裂解气中的腐蚀性物质(主要为甲酸)。经脱酸后的裂解气在换热器(E02)中与反应进料换热后，进入水冷器(E03)冷却到约40℃。____________________________________________________________________________________________________冷凝液通过液位自动调节进入配料罐(V01)上层容器。冷却介质为常温、0.4MPa(g)的循环水。5.水洗经水冷器(E03)冷却后的裂解气由水洗塔的中部进入，气相在水洗塔(T01)内由去离子水泵(P02)加压至大约1.1

5、MPa(g)输送来的去离子水洗涤，以除去裂解气中残余甲醇后进入裂解气缓冲罐(V03)。洗涤液回流到配料罐(V01)上层容器中供配料使用。三、变压吸附工艺流程变压吸附气态分离技术的原理基于吸附剂对甲醇转化气中H2，CO，CO2的吸附能力所呈现的差异来实现分离的，当转化气进入装有吸附剂的床层时，CO、CO2等杂质被吸附而H2不被吸附，这样可在吸附床出口端获得相应浓度的氢气。由于吸附剂具有其吸附量随压力的变化而变化的特点，改变其吸附压力可使同一温度下的吸附剂交替进行吸附和解析操作。甲醇裂解气在压力1.0~1.1MPa，温度约40℃的条件下由裂解气缓冲罐(V03)进

6、入由5台并列操作的吸附器(R03)和38个程序控制阀构成的变压吸附系统,每个吸附器内装填有吸附填料，一次性吸附分离所有杂质得到纯度符合要求的产品氢气。____________________________________________________________________________________________________其中一台吸附器通过原料气时,原料气中的杂质组份被吸附除去,获得纯氢后送往成品氢气贮罐,同时另外4台吸附器处于吸附床再生的不同阶段,5台吸附器定时切换,交替吸附和再生。在执行程序的安排上相互错开，构成一个闭路循环，以

7、保证原料连续输入和产品不断输出。所有的程序控制阀由PLC控制。__________________________________________________