本发明专利技术涉及氢气制备技术领域,具体涉及一种甲醇裂解制备氢气的工艺,步骤如下:将甲醇和脱盐水按摩尔比1:0.5~0.9在循环液储槽内混合均匀,得甲醇水溶液;将中甲醇水溶液由计量泵输送到换热器壳程进行初步预热;将初步预热后的甲醇水溶液导入汽化塔内汽化,获得甲醇水蒸汽;将加热后的甲醇水蒸汽导入转化炉,利用催化剂使甲醇水蒸汽发生裂解反应,获得转化气;将转化气导入换热器管程与壳程;将降温后的转化气导入水洗塔进行吸收分离,通过水洗塔塔顶喷淋脱盐水对未反应的甲醇进行回收;经过水洗后获得裂解气,送至膜分离装置进行分离提纯;本发明专利技术利用NiO/TiO
A process for hydrogen production from methanol cracking
【技术实现步骤摘要】
一种甲醇裂解制备氢气的工艺
本专利技术涉及氢气制备
,具体涉及一种甲醇裂解制备氢气的工艺。
技术介绍
在众多的新能源中,氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为,在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下,氢气产生的能量最多,而且它燃烧的产物是水,没有灰渣和废气,不会污染环境;而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫,可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的,而氢主要存于水中,燃烧后唯一的产物也是水,可源源不断地产生氢气,永远不会用完。氢是一种无色的气体。燃烧一克氢能释放出142千焦尔的热量,是汽油发热量的3倍。氢的重量特别轻,它比汽油、天然气、煤油都轻多了,因而携带、运送方便,是航天、航空等高速飞行交通工具最合适的燃料。氢在氧气里能够燃烧,氢气火焰的温度可高达2500℃,因而人们常用氢气切割或者焊接钢铁材料。本专利技术提供了一种甲醇裂解制备氢气的工艺,可以连续生产高纯高压氢气,满足对氢气使用的要求
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足,本专利技术催化剂为铜系催化剂,其组成为CuO-NiO/TiO2-SiO2,利用NiO/TiO2-SiO2对催化剂改性,提升甲醇裂解制氢和一氧化碳选择性,减少了其他各种副反应的发生;将水洗后获得裂解气,送至膜分离装置进行分离提纯,进一步显著提高裂解气中一氧化碳和氢气的回收效率;本专利技术甲醇的转化率稳定在99%以上,未反应的甲醇回收重复利用,节约成本。(二)技术方案为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:一种甲醇裂解制备氢气的工艺,步骤如下:1)将甲醇和脱盐水按摩尔比1:0.5~0.9在循环液储槽内混合均匀,得甲醇水溶液。2)将中甲醇水溶液由计量泵输送到换热器壳程进行初步预热;3)将初步预热后的甲醇水溶液导入汽化塔内汽化,获得甲醇水蒸汽,当汽化塔内压力提至1.05MPa时用导热油加热,使汽化塔出口的温度达到170℃;4)将加热后的甲醇水蒸汽导入转化炉,利用催化剂使甲醇水蒸汽发生裂解反应,获得转化气;5)将转化气导入换热器管程与壳程,甲醇水溶液换热回收热量后进入冷却器壳程降温,冷却器管程用循环水降温至30~40℃;6)将降温后的转化气导入水洗塔进行吸收分离,通过水洗塔塔顶喷淋脱盐水对未反应的甲醇进行回收;7)经过水洗后获得裂解气,送至膜分离装置进行分离提纯。优先的,所述步骤1)中甲醇和脱盐水按摩尔比1:0.55在循环液储槽内进行混合。优先的,所述步骤2)中甲醇水溶液初步预热温度为75~100℃。优先的,所述步骤4)中转化炉的压力为1.05MPa,温度为250-300℃。优先的,所述步骤4)中催化剂为铜系催化剂,其组成为CuO-NiO/TiO2-SiO2,各组份元素的摩尔比为Cu:Ni:Ti:Si=6:1.2:0.5:0.7。优先的,所述步骤7)中膜分离装置操作压力为0.8~3.5MPa。(三)有益效果本专利技术催化剂为铜系催化剂,其组成为CuO-NiO/TiO2-SiO2,利用NiO/TiO2-SiO2对催化剂改性,提升甲醇裂解制氢和一氧化碳选择性,减少了其他各种副反应的发生;将水洗后获得裂解气,送至膜分离装置进行分离提纯,进一步显著提高裂解气中一氧化碳和氢气的回收效率;本专利技术甲醇的转化率稳定在99%以上,未反应的甲醇回收重复利用,节约成本。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。实施例1:一种甲醇裂解制备氢气的工艺,步骤如下:1)将甲醇和脱盐水按摩尔比1:0.5在循环液储槽内混合均匀,得甲醇水溶液。2)将中甲醇水溶液由计量泵输送到换热器壳程进行初步预热;3)将初步预热后的甲醇水溶液导入汽化塔内汽化,获得甲醇水蒸汽,当汽化塔内压力提至1.05MPa时用导热油加热,使汽化塔出口的温度达到170℃;4)将加热后的甲醇水蒸汽导入转化炉,利用催化剂使甲醇水蒸汽发生裂解反应,获得转化气;5)将转化气导入换热器管程与壳程,甲醇水溶液换热回收热量后进入冷却器壳程降温,冷却器管程用循环水降温至30℃;6)将降温后的转化气导入水洗塔进行吸收分离,通过水洗塔塔顶喷淋脱盐水对未反应的甲醇进行回收;7)经过水洗后获得裂解气,送至膜分离装置进行分离提纯。实施例2:一种甲醇裂解制备氢气的工艺,步骤如下:1)将甲醇和脱盐水按摩尔比1:0.6在循环液储槽内混合均匀,得甲醇水溶液。2)将中甲醇水溶液由计量泵输送到换热器壳程进行初步预热;3)将初步预热后的甲醇水溶液导入汽化塔内汽化,获得甲醇水蒸汽,当汽化塔内压力提至1.05MPa时用导热油加热,使汽化塔出口的温度达到170℃;4)将加热后的甲醇水蒸汽导入转化炉,利用催化剂使甲醇水蒸汽发生裂解反应,获得转化气;5)将转化气导入换热器管程与壳程,甲醇水溶液换热回收热量后进入冷却器壳程降温,冷却器管程用循环水降温至35℃;6)将降温后的转化气导入水洗塔进行吸收分离,通过水洗塔塔顶喷淋脱盐水对未反应的甲醇进行回收;7)经过水洗后获得裂解气,送至膜分离装置进行分离提纯。实施例3:一种甲醇裂解制备氢气的工艺,步骤如下:1)将甲醇和脱盐水按摩尔比1:0.7在循环液储槽内混合均匀,得甲醇水溶液。2)将中甲醇水溶液由计量泵输送到换热器壳程进行初步预热;3)将初步预热后的甲醇水溶液导入汽化塔内汽化,获得甲醇水蒸汽,当汽化塔内压力提至1.05MPa时用导热油加热,使汽化塔出口的温度达到170℃;4)将加热后的甲醇水蒸汽导入转化炉,利用催化剂使甲醇水蒸汽发生裂解反应,获得转化气;5)将转化气导入换热器管程与壳程,甲醇水溶液换热回收热量后进入冷却器壳程降温,冷却器管程用循环水降温至35℃;6)将降温后的转化气导入水洗塔进行吸收分离,通过水洗塔塔顶喷淋脱盐水对未反应的甲醇进行回收;7)经过水洗后获得裂解气,送至膜分离装置进行分离提纯。实施例4:一种甲醇裂解制备氢气的工艺,步骤如下:1)将甲醇和脱盐水按摩尔比1:0.8在循环液储槽内混合均匀,得甲醇水溶液。2)将中甲醇水溶液由计量泵输送到换热器壳程进行初步预热;3)将初步预热后的甲醇水溶液导入汽化塔内汽化,获得甲醇水蒸汽,当汽化塔内压力提至1.05MPa时用导热油加热,使汽化塔出口的温度达到170℃;4)将加热后的甲醇水蒸汽导入转化炉,利用催化剂使甲醇水蒸汽发生裂解反应,获得转化气;5)将转化气导入换热器管程与壳程,甲醇水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种甲醇裂解制备氢气的工艺,其特征在于,步骤如下:/n1)将甲醇和脱盐水按摩尔比1:0.5~0.9在循环液储槽内混合均匀,得甲醇水溶液。/n2)将中甲醇水溶液由计量泵输送到换热器壳程进行初步预热;/n3)将初步预热后的甲醇水溶液导入汽化塔内汽化,获得甲醇水蒸汽,当汽化塔内压力提至1.05MPa时用导热油加热,使汽化塔出口的温度达到170℃;/n4)将加热后的甲醇水蒸汽导入转化炉,利用催化剂使甲醇水蒸汽发生裂解反应,获得转化气;/n5)将转化气导入换热器管程与壳程,甲醇水溶液换热回收热量后进入冷却器壳程降温,冷却器管程用循环水降温至30~40℃;/n6)将降温后的转化气导入水洗塔进行吸收分离,通过水洗塔塔顶喷淋脱盐水对未反应的甲醇进行回收;/n7)经过水洗后获得裂解气,送至膜分离装置进行分离提纯。/n
【技术特征摘要】
1.一种甲醇裂解制备氢气的工艺,其特征在于,步骤如下:
1)将甲醇和脱盐水按摩尔比1:0.5~0.9在循环液储槽内混合均匀,得甲醇水溶液。
2)将中甲醇水溶液由计量泵输送到换热器壳程进行初步预热;
3)将初步预热后的甲醇水溶液导入汽化塔内汽化,获得甲醇水蒸汽,当汽化塔内压力提至1.05MPa时用导热油加热,使汽化塔出口的温度达到170℃;
4)将加热后的甲醇水蒸汽导入转化炉,利用催化剂使甲醇水蒸汽发生裂解反应,获得转化气;
5)将转化气导入换热器管程与壳程,甲醇水溶液换热回收热量后进入冷却器壳程降温,冷却器管程用循环水降温至30~40℃;
6)将降温后的转化气导入水洗塔进行吸收分离,通过水洗塔塔顶喷淋脱盐水对未反应的甲醇进行回收;
7)经过水洗后获得裂解气,送至膜分离装置进行分离提纯。
2.如权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭晓娅,
申请(专利权)人:河南车权健新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:河南;41
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