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说说甲醇制氢装置的基本工作过程
发布时间:2021-06-25   点击次数:219次
  甲醇裂解制氢根据一定比例的甲醇和水混合过热蒸汽,在一定温度和压力条件下,通过催化剂的作用,同时催化裂解反应和一氧化碳变换反应,生成氢气和碳的混合物二氧化氮。重整气送至变压吸附装置进行分离提纯,得到高纯产品氢气。甲醇制氢装置就是进行这样一项工作的设备。
  甲醇和水蒸气在一定的温度和压力条件下通过催化剂。在催化剂的作用下,发生甲醇分解反应和一氧化碳的变化反应,生成氢气和二氧化碳。这是一个多组分、多反应的气固催化反应体系。甲醇和水分别经料液计量泵计量、混合、加压,然后送入汽化塔进行汽化和过热达到反应所需温度,再送入转炉,甲醇在此进行裂解和炭化。一氧化碳转化反应在固定床催化反应器中同时进行,主要产生H2和CO2的混合物。反应结束后,混合气体通过换热器与原料进行热交换,减少热损失,经冷凝器冷凝,经气液分离器分离,冷冻干燥,分离出未反应的甲醇和水,使裂解气中甲醇含量达到规定的质量要求,完成产气。
  甲醇裂解气从塔底进入吸附塔后,在其中填充的各种吸附剂的选择性吸附作用下,一次吸附杂质等成分,主要是二氧化碳,然后得到产品氢气由调压阀稳定后送出边界区。当吸附杂质的传质区前沿(称为吸附前沿)到达床出口预留段某一位置时,关闭吸附塔原料气进料阀和产品气出口阀,停止吸附。吸附床开始转移到再生过程。下面来说下甲醇制氢装置的基本过程。
  1、均压降压过程
  这是将塔内高压氢气在吸附过程结束后,投入其他低压吸附塔内已完成再生的过程。该过程不仅是降压过程,而且是床层死区氢气回收的过程。该过程包括均压和降压两个过程,从而保证氢气的完全回收。
  2、顺序释放过程
  顺序释放过程是在完成一个均压降压过程后,将吸附塔中剩余的氢气沿吸附方向冲刷到另一个吸附塔中。氢气将用作吸附剂的再生气源。
  3、逆向释放过程
  经过顺序释放过程,吸附前沿已达到到床的出口。此时,吸附塔的压力逆吸附方向降低至接近常压。此时,吸附的杂质开始大量从吸附剂上解吸,解吸的气体直接通过阻燃剂排出。
  4、冲洗过程
  反向排放结束后,为使吸附剂完全再生,向吸附床逆吸附方向连续通入氢气,进一步降低杂质组分分压,使吸附剂吸附杂质完全解吸,吸附剂完全再生。解吸气体直接通过阻燃剂排出。
  5、均压升压过程
  冲洗和再生过程完成后,吸附塔依次增加来自其他吸附塔的更高压力的氢气。该过程对应于均压和降压过程,不仅是升压过程,还有回收其他塔床死区氢气的过程。该过程包括连续的两级均衡和升压过程。
  6、产品气升压过程
  在第二次均压升压过程完成后,为了使吸附塔顺利切换到下一次吸附,并保证在此过程中产品纯度不发生波动,需要压力通过升压调节阀将吸附塔内的产品氢气缓慢稳定地升至吸附压力。
  甲醇制氢装置经过这个过程,吸附塔就完成了一个完整的“吸附-再生”循环,准备进行下一次吸附。五个吸附塔在执行程序上错开排列,形成一个闭环,保证原料气的连续输入和产品氢气的连续输出,产品氢气通过缓冲罐,送到下游的用氢段。

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