自热式甲醇裂解制氢设计

固体氧化物电解水制氢技术是一种在高温下进行的电解水技术，操作温度通常在700℃到1000℃之间。这种技术的结构由多孔的氢电极（阴极）、电极（阳极）和一层致密的固体电解质组成。由于其高温操作，固体氧化物电解水技术具有很高的反应动力学，能够降低电能消耗，实现高效率的电解。此外，这种技术在某些特定场合，如高温气冷堆或太阳能集热等情况下，具有较大的优势。然而，固体氧化物电解水技术的技术难度较高，目前仍存在许多技术问题需要解决，成本也较高，尚未实现市场化应用。甲醇裂解制氢反应，在特定条件下进行。自热式甲醇裂解制氢设计

    甲醇蒸汽重整是吸热反应，可以认为是甲醇分解和一氧化碳变换反应的综合结果。甲醇蒸汽重整制氢工艺，经历了多次技术改进，已相当成熟。甲醇蒸汽重整过程既可以使用等温反应系统，也可以使用绝热反应系统。等温反应系统采用管式反应器，管壳中充满热载体进行换热，保持恒温反应。在绝热反应系统中，蒸汽与甲醇混合物经过一系列绝热催化剂床层，床层之间配备换热器。反应产物净化系统可根据产品质量等级要求选择，变压吸附及膜分离技术是非常实用的气体净化技术。将氢储存在甲基环己烷和甲苯等有机液体中是储氢和运输氢的重要方向。科研人员用镍和锡取代铂，研发出一种新型的脱氢催化剂，且对储氢载体没有破坏作用，可重复使用。镍可作为氢化和脱氢反应催化剂，在未经修饰的情况下具有极高的催化活性，会导致载体分子被破坏。科研人员用锡对镍基催化剂进行改性。在用甲基环己烷作为氢载体的试验中，350℃的温度下，该催化剂作用下的脱氢效率达％。％是副产品苯和甲烷，降低了苯和甲烷浓度。下一步，科研人员将研究在新一代液态有机氢载体环境加氢和脱氢催化剂。 上海新型甲醇裂解制氢甲醇作为原料，其成本波动直接影响甲醇裂解制氢的经济可行性。

由于甲醇制氢的不断发展与氨分解的多项弊端展露如下：1.氨分解反应温度高，故反应器需要耐高温。又由于在氨分解反应区内同时存在着氨、氮、氢等气体，对反应器和换热器的材质要求较高。也使得所需的热量均需采用电加热方式。氨分解制氢电耗十分高，制氢成本也十分高昂。甲醇制氢较于氨分解制氢优势有三：制氢采用节能型工艺，制氢成本低；2.氢气属于清洁能源安全无毒。3.甲醇运输只需常压，甲醇制氢在钢铁行业的影响也日益增大。甲醇裂解制氢在石化、冶金、化工、电子等行业的应用需求量越来越大，很多企业制氢方法逐步由以前的天然气、煤制气为重点慢慢转变为甲醇制氢。甲醇制氢的主要优势。1．工业制氢方案工业制氢方案很多，主要有以下几类：（1）化石燃料制氢：天然气制氢、煤炭制氢等。（2）富氢气体制氢：合成氨生产尾气制氢、炼油厂回收富氢气体制氢、氯碱厂回收副产氢制氢、焦炉煤气中氢的回收利用等。（3）甲醇制氢：甲醇分解制氢、甲醇水蒸汽重整制氢、甲醇部分氧化制氢、甲醇转化制氢。

    甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下通过催化剂,在催化剂的作用下,发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应,生成氢和二氧化碳,这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。反应方程如下:CH3OH→CO+2H2(1)H2O+CO→CO2+H2(2)CH3OH+H2O→CO2+3H2(3)重整反应生成的H2和CO2,再经过变压吸附法(PSA)将H2和CO2分离,得到高纯氢气。工业上利用甲醇制氢有二种途径：甲醇分解、甲醇部分氧化和甲醇蒸汽重整。甲醇蒸汽重整制氢由于氢收率高，能量利用合理，便于工业操作而更多地被采用。甲醇蒸汽重整是吸热反应，可以认为是甲醇分解和一氧化碳变换反应的综合结果。甲醇蒸汽重整制氢工艺，经历了多次技术改进，已相当成熟。甲醇蒸汽重整过程既可以使用等温反应系统，也可以使用绝热反应系统。等温反应系统采用管式反应器，管壳中充满热载体进行换热，保持恒温反应。在绝热反应系统中，蒸汽与甲醇混合物经过一系列绝热催化剂床层，床层之间配备换热器。反应产物净化系统可根据产品质量等级要求选择，变压吸附及膜分离技术是非常实用的气体净化技术。 催化剂的选择和优化是提升甲醇裂解效率的关键。

    随着化石能源不断消耗，资源终究会枯竭，新的“含能体能源”也必然出现，其中氢能源便是其中的主要**。氢在自然界储存十分丰富，据估计氢元素构成了宇宙质量的75％，它存在于空气中，另外在水、矿物燃料和各类碳水化合物之中普遍存在。除了核燃料热值比较高值外，氢的发热值比较高，其燃烧产生的热值要远远高于所有化石燃料、化工燃料和生物燃料等。氢的燃烧性能良好，燃点高，可燃范围***，而且燃烧速度快，从热值和燃烧角度看，氢就是一种质量和高效的能源。另外，氢气本身无毒，燃烧后除了生成水和少量氮化氢之外，不会产生对生态和环境有害的污染物，而且没有二氧化碳排放，因此氢能属于清洁能源，对于生态环境治理和减少二氧化碳排放均具有重大意义。 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。西藏制造甲醇裂解制氢

高温甲醇制氢催化剂通常可满足多种温度需求。自热式甲醇裂解制氢设计

氢能可以发挥清洁无污染、转化效率高等优势，实施传统化石燃料替代，实现交通运输行业低碳化转型。在道路交通领域，燃料电池大巴、重型卡车、物流车、拖车等大功率、长续航商用车相比于纯电动汽车，具有加注时间短及续航里程长等优势。燃料电池有轨电车除具有清洁、环保、高效等优势外，还无需复杂的地面供电系统，可以大幅节省造价。在船运领域，氢及氢基燃料可实现对长途船运的脱碳改造，满足国际公约和法规对船舶日趋严格的排放要求。在航空领域，绿氢和二氧化碳合成航空燃油，是长距离航空交通的有效脱碳方案。自热式甲醇裂解制氢设计