在變壓吸附提氫工程實踐中,吸附劑選型與提氫工藝的適配性至關重要。不同的原料氣組成、雜質含量和目標氫氣純度,需要選擇不同類型的吸附劑,并搭配相應的工藝參數。對于含二氧化碳和水較多的原料氣,可選擇先采用活性氧化鋁脫除水分,再用活性炭吸附二氧化碳的組合吸附方案。而對于對氫氣純度要求極高的應用場景,如電子行業,分子篩或復合吸附劑可能更為合適。同時,吸附劑的顆粒大小、堆積密度等物理性質,也會影響吸附床層的壓降和傳質效率,進而影響提氫工藝的整體性能。因此,在設計變壓吸附提氫裝置時,需綜合考慮原料氣特性、工藝要求和吸附劑性能,實現吸附劑與提氫工藝的比較好適配,確保裝置的高效穩定運行。壓力下吸附雜質提純氫氣、減壓下解吸雜質使吸附劑再生的循環便是變壓吸附過程。江西新能源變壓吸附提氫吸附劑
壓吸附提氫技術在眾多領域有著廣泛的應用。在石油化工行業,可用于煉油廠的加氫裂化、加氫精制等工藝過程中氫氣的提純,提高油品質量;在化工合成領域,像甲醇合成、合成氨等工藝,需要高純度氫氣作為原料,PSA技術能為其提供可靠的氫氣來源。在新能源領域,隨著燃料電池汽車的發展,對高純氫氣的需求日益增長,變壓吸附提氫可從工業副產氣中制取符合燃料電池標準的氫氣。此外,在冶金行業,用于金屬的還原冶煉;在電子工業,為半導體制造等工藝提供超純氫氣。總之,變壓吸附提氫技術憑借其高效、靈活等特性,在眾多產業中扮演著不可或缺的角色,為各行業的發展提供了關鍵的氫氣保障。甲醇變壓吸附提氫吸附劑費用高溫重整制氫是一種常用的氫氣生產方法,其原理主要涉及到兩個步驟:重整反應和水氣反應。
傳統工業化路徑??化石能源制氫??蒸汽甲烷重整(SMR)?:以天然氣為原料,通過高溫催化反應生成氫氣,成本約1.5-2.5美元/千克,但碳排放量達10-12 kg CO?/kg H??13。?煤氣化?:利用煤炭與水蒸氣反應生成合成氣(H?+CO),中國富煤地區普遍采用,能效約50-60%?13。?工業副產氫??氯堿工業?:電解食鹽水副產高純度氫氣(99.9%),中國年副產量超300萬噸,但利用率不足20%?35。?焦爐煤氣?:含氫量55-60%,需變壓吸附(PSA)提純,山西等地就近用于氫燃料電池車?56。
分子篩是一種具有規則微孔結構的結晶硅鋁酸鹽,其孔徑大小均勻,可根據分子的大小和形狀進行選擇性吸附。在變壓吸附提氫工藝中,分子篩主要用于吸附一氧化碳、二氧化碳和水等小分子雜質。分子篩的***優勢在于其高度的吸附選擇性,能夠在復雜的氣體混合物中精確吸附目標雜質,從而獲得高純度的氫氣。例如,5A分子篩對一氧化碳和二氧化碳的吸附能力遠高于氫氣,可去除這些雜質,使氫氣純度達到以上。此外,分子篩具有良好的熱穩定性和化學穩定性,在較寬的溫度和壓力范圍內都能保持穩定的吸附性能。然而,分子篩的吸附容量相對較低,且價格較高,這在一定程度上限制了其大規模應用。在實際操作中,需要根據原料氣的組成和氫氣純度要求,合理搭配分子篩與其他吸附劑,以優化吸附效果和降低成本。 先進的變壓提氫吸附劑能快速達到吸附平衡。
附劑的使用壽命直接影響變壓吸附提氫裝置的運行成本和穩定性。在正常操作條件下,吸附劑的使用壽命一般為 3 - 5 年。然而,多種因素會影響吸附劑的性能和壽命。原料氣中的雜質,如硫化物、重金屬等,會導致吸附劑中毒,使其吸附性能下降。水分含量過高會影響吸附劑的吸附選擇性和容量,加速吸附劑的老化。此外,頻繁的壓力波動和過高的操作溫度也會對吸附劑的結構造成破壞。為延長吸附劑的使用壽命,需要對原料氣進行嚴格的預處理,去除其中的有害雜質。定期對吸附劑進行性能檢測,及時發現并處理吸附劑中毒和老化問題。在裝置停車和開車過程中,應嚴格按照操作規程進行,避免壓力和溫度的急劇變化對吸附劑造成損害。變壓提氫吸附劑的再生性能決定其使用壽命。上海變壓吸附提氫吸附劑公司
好的的變壓提氫吸附劑具備高選擇性吸附能力。江西新能源變壓吸附提氫吸附劑
變壓提氫吸附劑類型特點:變壓提氫吸附劑種類多樣,各有獨特優勢。活性炭吸附劑具有發達的孔隙結構和較大的比表面積,對多種雜質氣體都有良好的吸附性能,尤其在吸附有機雜質方面表現出色。其吸附容量較大,能夠在一定程度上耐受原料氣中的水分,適用于一些對氫氣純度要求不是特別苛刻但雜質成分復雜的場景。而沸石分子篩吸附劑則具有規整的孔道結構和明確的孔徑大小,可根據分子尺寸進行選擇性吸附。例如,4A 分子篩能優先吸附水分子,5A 分子篩對氮氣等雜質有良好的吸附效果,這種精確的篩分能力使得它在生產超高純度氫氣時表現,廣泛應用于電子、化工等對氫氣純度要求極高的行業。還有金屬有機骨架(MOF)材料作為新型吸附劑,具有高度可設計性,通過調整有機配體和金屬離子的組合,可調控其對不同氣體的吸附選擇性和吸附容量,展現出巨大的發展潛力。江西新能源變壓吸附提氫吸附劑