甲醇裂解制氢装置

甲醇裂解工艺原理

按照一定比例配制的甲醇与水混合过热蒸汽在一定的温度、压力条件下通过催化剂作用，同时发生催化裂解反应和一氧化碳变换反应，终生成氢气、二氧化碳的混合气。

甲醇加水裂解反应是一个多组份、多反应的气固催化复杂反应系统。

主要反应为：

CH₃OH → CO+2H₂-90.7kJ/mol

CO＋H₂O → CO₂+H₂+41.2kJ/mol

总反应为：

CH₃OH＋H₂O → CO₂+3H₂-49.5kJ/mol

反应后的混合气体经换热、冷凝、分离后，即得到氢含量～74%、CO2含量～24.5%，CO含量～0.5%的转化气，甲醇的单程转化率95%以上，未反应的原料（甲醇、脱盐水）返回原料系统循环使用。转化气送变压吸附装置分离提纯，得到高纯度的产品氢气。

PSA变压吸附工艺原理

变压吸附技术已在世界范围内成为氢气的主要分离方法，并成功用于二氧化碳、一氧化碳、氮气、氧气、甲烷等气体的分离提纯和其它工业气体的净化，得到了越来越广泛的应用。

气体混合物的吸附分离是在固定吸附床中实现的。把一种或多种吸附剂充填在吸附床中，当含氢的混合气体在一定压力下进入吸附床后，由于气体组份存在吸附特性差异，不同的组份在吸附床的不同位置形成吸附富集区，强吸附组份（CO2）富集于吸附床的人口端，弱吸附组份（H2）富集于吸附床出口端，其余组份的富集区以吸附性强弱差异分布于吸附床中部，从而实现氢气的分离提纯。采用PSA变压吸附的方法可以制取纯度为99%~99.9999%的氢气。