科普：甲醇重整制氫

甲醇重整制氫工藝原理

甲醇與水蒸氣在一定的溫度、壓力條件下通過催化劑，在催化劑的作用下，發生甲醇裂解反應和一氧化碳的變換反應，生成氫和二氧化碳，這是一個多組份、多反應的氣固催化反應系統。

反應方程如下：

CH3OH → CO+2H2   -90.7KJ/mol   (1) 裂解反應

H2O+CO → CO2+H2   +41.2KJ/mol  (2) 變換反應

CH3OH+H2O → CO2+3H2   -49.5KJ/mol  (3) 重整反應

1000NM3/h甲醇制氫裝置

重整反應生成的H2和CO2，再經過變壓吸附法（PSA）將H2和CO2分離，得到純度≥99.999%氫氣。供熱系統由導熱油完成。導熱油的溫度由蒸汽量決定。

變壓吸附技術是以特定的吸附劑（多孔固體物質）內部微孔對氣體分子的物理吸附為基礎。利用吸附劑在相同壓力下易吸附大分子組份，不易吸附小分子組成和高壓下吸附量增加，減壓下吸附量減少的特性，將原料氣在壓力下通過吸附床層。相對于氫的雜質組分大分子被選擇性吸附，小分子的氫氣不易吸附而通過吸附床層，達到氫和雜質組分的分離。然后在減壓下解析被吸附的雜質組分，使吸附劑獲得再生。從而達到H2和CO2的分離，得到產品氫氣。

工藝過程

甲醇與水分別經計量、混合后通過加料泵送入換熱器，再經過過熱器達到反應所需溫度后送入反應器。在固定床催化反應器內同時進行甲醇裂解、一氧化碳變換反應，生成H2和CO2。反應后混合氣經過換熱器，再經冷凝和吸收分離裝置，送往變壓吸附系統。

變壓吸附系統，依據產氣量的要求由多臺吸附塔組成。甲醇重整氣經過一套由多臺吸附器并聯操作的變壓吸附系統，一次性吸附分離所有雜質得到純度為≥99.999%的產品氫氣。