在制氢设备中,氢气的纯化可以通过物理或化学的方法来实现,常见的氢气纯化技术有变压吸附提纯、膜分离提纯、低温分离提纯、化学提纯、金属氢化法、氢化脱氢法等。需要注意的是,不同的制氢设备可能采用不同的纯化方法,具体选择取决于设备规模、原料气成分、纯化要求等因素。1,变压吸附(PSA)是通过吸附剂在 下吸附氢气中的杂质,然后在低压下解吸的提纯方法,适用于大规模制氢设备。2,膜分离作为一种常用的提纯技术,包括钯膜扩散法和有机中空纤维膜扩散法,是利用特殊的膜材料,通过选择性渗透的原理,将氢气与其他气体分离,适用于中小规模制氢设备。3,低温分离提纯则是基于氢与其他气体沸点差异大的原理,由于氢气在低温下会产生冷凝液化现象,而其他杂质气体则仍保持气态,从而实现氢气的纯化。这种方法需要消耗大量的能量,因此成本较高。4,化学提纯是指通过化学反应将氢气中的杂质转化为其他物质,从而实现氢气的纯化。变压吸附提氢吸附剂可以用于氢气纯化和储存。新型变压吸附提氢吸附剂设备
甲醇制氢工艺包括气相重整法和液相法。甲醇气相重整制氢与乙醇重整制氢和烃类制氢工艺相比,具有反应温度低(200~300℃)及氢提纯步骤少的优点,液相法是近些年研究的新方向,目前处于实验室研究阶段,未实现工业化。甲醇裂解制氢甲醇裂解反应方程式为:CH3OH↔CO+2H2。该反应为合成气制甲醇的逆反应,是吸热反应。该反应动力学的研究目前已经有很多的报导,目前研究的重点是新型高活性、选择性和稳定性催化剂的研制。甲醇裂解催化剂包括传统的Cu/ZnO催化剂、Cr-Zn催化体系、贵金属催化剂、CuCl-KCl/SiO2催化剂、分子筛和均相催化剂。但该工艺产物混合其中含有的一氧化碳含量较高,后续分离装置复杂。制造变压吸附提氢吸附剂价格随着氢能源的不断发展和应用需求的增加,变压吸附提氢吸附剂的研究和开发将成为氢能源的重要研究方向之一。
近日,中国石油石化院氢提纯制燃料电池用氢吸附剂在中国石油华北石化分公司500Nm3/h重整氢变压吸附提纯工业装置完成工业应用,满负荷生产条件下,氢气收率达到86.3%(考核指标85%),产品质量满足GB/T37244-2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》和GB/T3634.2-2011《高纯氢》要求。发展氢能是中国石油保障国家能源安全、优化能源结构的战略选择,工业副产氢变压吸附提纯是目前低成本的燃料电池氢生产方式,而吸附剂的性能是决定副产氢提纯效率和产品质量的关键。此次自主研发吸附剂的工业应用成功,也标志着石化院开启了打通副产氢提纯技术开发自主化道路。
根据制氢的方式,可以将其划分为三种:绿氢、灰氢和蓝氢。1.绿氢是指通过可再生能源(如风电、水电、太阳能)制氢,也就是通过可发电,然后利用点解水来制氢,在制氢过程完全没有碳排放。2.灰氢是指利用化石能源(煤炭、石油、天然气)制氢,也就是从化石能源中提取氢,在制氢过程中必然存在环境污染和二氧化碳排放。3.蓝氢是指使用石化能源(煤炭、石油、天然气)制氢,其实与灰氢制取过程一致,区别在于在制氢过程中利用碳捕集和碳封存(CCS)技术,不让二氧化碳排放到空气中。不同类型的吸附剂可以根据不同的应用场景进行选择,如硅胶,它们具有不同的性质,可以满足不同的提氢需求。
氢气纯化方法主要分为物理法、化学法和膜分离法。物理法中的深冷分离法是利用原料气中不同组分的相对挥发度的差异来实现氢气的分离和提纯。与甲烷和其他轻烃相比,氢具有较高的相对挥发度。随着温度的降低,碳氢化合物、二氧化碳、一氧化碳、氮气等气体先于氢气凝结分离出来。深冷分离法的成本高,对不同原料成分处理的灵活性差,有时需要补充制冷,通常适用于含氢量比较低且需要回收分离多种产品的提纯处理。金属钯膜扩散法的原理是基于钯膜对氢气有良好的选择透过性。在300~500℃下,氢吸附在钯膜上,并电离为质子和电子。在浓度梯度的作用下,氢质子扩散至低氢分压侧,并在钯膜表面重新耦合为氢分子。由于钯复合膜对氢气有独特的透氢选择性,其几乎可以去除氢气外所有杂质,分离得到的氢气纯度高、回收率高。为防止钯膜的中毒失效,钯膜提纯技术对原料气中的CO、H2O、O2等杂质含量要求较高,需预先脱除。此外,钯复合膜的生产成本较高,透氢速度低,无法实现大规模工业化的应用。 吸附剂的再生可以通过降低压力或提高温度来实现,这可以释放被吸附的氢气并恢复吸附剂的活性。贵州变压吸附提氢吸附剂生产厂家
变压吸附提氢吸附剂是一种高效的氢气分离技术。新型变压吸附提氢吸附剂设备
加氢站在促进氢动力车辆和设备的采用方面发挥着关键作用。随着氢燃料作为一种可持续能源的使用势头日益强劲,必须认识到这些燃料站的安全至关重要。虽然氢具的环境优势,但其高度易燃的性质需要小心处理,以降低潜在的。为了工人安全、客户和周围环境的福祉,必须建立严格的安全措施,解决与氢相关的潜在危害。理解和执行安全协议,包括按照NFPA10正确安装和维护灭火器,确保加氢站的平稳和安全运行。氢气比空气轻,在发生泄漏时,它往往会上升并迅速分散。适当的通风对于维持加氢站的安全环境仍然至关重要。安装足够的通风系统,以促进任何氢气泄漏的扩散。实施可靠的泄漏检测系统,以及时识别和减轻任何潜在的泄漏,确保早期干预并防止氢气积聚。新型变压吸附提氢吸附剂设备
甲醇制氢技术主要基于甲醇的催化重整或水解反应,产生氢气和二氧化碳或水。这前列程包括甲醇的预处理、催化反应、气体分离和氢气纯化等步骤。当前,该技术的流程已经相对成熟,但仍有改进空间以提高效率和纯度 甲醇的来源主要有两种:天然气和煤炭。天然气甲醇的成本较低,但受天然气价格影响;煤炭甲醇的成本较高,但煤炭资源丰富。甲醇的价格波动直接影响制氢成本,进而影响技术的经济可行性。目前,甲醇制氢的效率已经相当高,但纯度方面仍有提升空间。高纯度的氢气对许多应用领域至关重要,因此,进一步提高氢气纯度是当前技术面临的一个重要挑战。碳分子筛是一种以碳为原料,经特殊的碳沉积工艺加工而成的专门用于提纯空气中的氮气的吸附剂...