为什么使用甲醇水蒸气重整制氢？ 甲醇制氢的原理

网上有很多关于为什么使用甲醇水蒸气重整制氢？的问题，也有很多人解答有关甲醇制氢的原理的知识，今天艾巴小编为大家整理了关于这方面的知识，让我们一起来看下吧!

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一、为什么使用甲醇水蒸气重整制氢？

二、甲醇制备氢气的方程式

一、为什么使用甲醇水蒸气重整制氢？

甲醇重整气通过一套由多个吸附器并联运行的变压吸附系统，一次性吸附分离所有杂质，得到纯度99.999%的产品氢气。根据不同的吸附剂和工艺条件，氢气回收率从70%到87%不等。可以使用溶剂洗涤、CO催化转化、甲烷化和其他工艺来纯化氢气。

为了降低化工生产中的能耗和成本，代替被称为“电老虎”的“电解水制氢”工艺，采用先进的甲醇蒸汽重整-变压吸附技术制备纯氢气和富CO2混合气体，进一步后处理后可同时获得氢气和CO2气体。

二、甲醇制备氢气的方程式

甲醇制氢是以甲醇和脱盐水为主要原料，甲醇蒸汽在催化剂床层中转化为主要含氢气和二氧化碳的重整气，重整气经变压吸附技术净化后得到纯度为99.99%的产品氢气的过程。该技术分为两部分：甲醇转化技术和变压吸附净化技术。当甲醇和水的蒸汽在高于200的温度下通过特殊的催化剂床层时，就会发生转化反应，生成化学配比的氢气和二氧化碳。

化学方程式如下：CH3OHH2OCO23h 2-49.5 kJ/mol(1)转化反应伴随着副产物co的生成。通过对反应热力学和反应机理的研究，结果表明转化反应分两步完成，即甲醇裂解反应和一氧化碳变换反应。过程方程式如下：CH3OHco2h 2-90.7 kJ/molCOH2Oco2h 2+41.2 kJ/mol甲醇蒸汽转化反应为吸热反应。

为了节约能源和物耗，需要保证反应在高单程转化率和高选择性下进行，所以反应温度一般应控制在230以上，反应的高选择性由高选择性的专用催化剂和操作工艺参数决定。甲醇的水蒸气转化反应是一个分子增大的反应，正常情况下加压不利于转化反应的正向进行。由于变压吸附技术以及后续用户对氢气压力的要求，为了节省气体压缩过程中的电耗，转化后的气体一般可以在0.7 ~ 2.5 MPa ~ 2.5 MPa之间。

在冷却和冷凝后，部分未参与反应的甲醇随着反应转化而被带走。利用甲醇和水的物理性质洗涤回收甲醇，既降低了粗甲醇的消耗，又减少了后续变压吸附装置的吸附剂负荷，提高了氢气的回收率。回收的甲醇在系统中循环。

转化制氢专用催化剂是转化工艺的核心。主要成分是氧化铜、锌和铝，活性成分是单质铜。在催化剂投入使用之前，将其还原并活化，以将氧化的催化剂转变成活性元素铜。在催化剂的还原过程中，氢气作为还原剂，氮气作为载体和稀释剂。在催化剂使用的初始阶段，催化剂的活性高，反应可以在较低的温度下进行。

随着催化剂使用时间的延长，催化剂的活性会逐渐降低，需要逐渐提高反应温度来提高反应速度，保证甲醇的单程转化率和产气量。

以上就是关于为什么使用甲醇水蒸气重整制氢？的知识，后面我们会继续为大家整理关于甲醇制氢的原理的知识，希望能够帮助到大家！