說說甲醇制氫裝置的基本工作過程
更新時間：2021-06-25 點擊次數(shù)：1305次
甲醇裂解制氫根據(jù)一定比例的甲醇和水混合過熱蒸汽，在一定溫度和壓力條件下，通過催化劑的作用，同時催化裂解反應(yīng)和一氧化碳變換反應(yīng)，生成氫氣和碳的混合物二氧化氮。重整氣送至變壓吸附裝置進(jìn)行分離提純，得到高純產(chǎn)品氫氣。甲醇制氫裝置就是進(jìn)行這樣一項工作的設(shè)備。
甲醇和水蒸氣在一定的溫度和壓力條件下通過催化劑。在催化劑的作用下，發(fā)生甲醇分解反應(yīng)和一氧化碳的變化反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳。這是一個多組分、多反應(yīng)的氣固催化反應(yīng)體系。甲醇和水分別經(jīng)料液計量泵計量、混合、加壓，然后送入汽化塔進(jìn)行汽化和過熱達(dá)到反應(yīng)所需溫度，再送入轉(zhuǎn)爐，甲醇在此進(jìn)行裂解和炭化。一氧化碳轉(zhuǎn)化反應(yīng)在固定床催化反應(yīng)器中同時進(jìn)行，主要產(chǎn)生H2和CO2的混合物。反應(yīng)結(jié)束后，混合氣體通過換熱器與原料進(jìn)行熱交換，減少熱損失，經(jīng)冷凝器冷凝，經(jīng)氣液分離器分離，冷凍干燥，分離出未反應(yīng)的甲醇和水，使裂解氣中甲醇含量達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量要求，完成產(chǎn)氣。
甲醇裂解氣從塔底進(jìn)入吸附塔后，在其中填充的各種吸附劑的選擇性吸附作用下，一次吸附雜質(zhì)等成分，主要是二氧化碳，然后得到產(chǎn)品氫氣由調(diào)壓閥穩(wěn)定后送出邊界區(qū)。當(dāng)吸附雜質(zhì)的傳質(zhì)區(qū)前沿（稱為吸附前沿）到達(dá)床出口預(yù)留段某一位置時，關(guān)閉吸附塔原料氣進(jìn)料閥和產(chǎn)品氣出口閥，停止吸附。吸附床開始轉(zhuǎn)移到再生過程。下面來說下甲醇制氫裝置的基本過程。
1、均壓降壓過程
這是將塔內(nèi)高壓氫氣在吸附過程結(jié)束后，投入其他低壓吸附塔內(nèi)已完成再生的過程。該過程不僅是降壓過程，而且是床層死區(qū)氫氣回收的過程。該過程包括均壓和降壓兩個過程，從而保證氫氣的*回收。
2、順序釋放過程
順序釋放過程是在完成一個均壓降壓過程后，將吸附塔中剩余的氫氣沿吸附方向沖刷到另一個吸附塔中。氫氣將用作吸附劑的再生氣源。
3、逆向釋放過程
經(jīng)過順序釋放過程，吸附前沿已達(dá)到到床的出口。此時，吸附塔的壓力逆吸附方向降低至接近常壓。此時，吸附的雜質(zhì)開始大量從吸附劑上解吸，解吸的氣體直接通過阻燃劑排出。
4、沖洗過程
反向排放結(jié)束后，為使吸附劑*再生，向吸附床逆吸附方向連續(xù)通入氫氣，進(jìn)一步降低雜質(zhì)組分分壓，使吸附劑吸附雜質(zhì)*解吸，吸附劑*再生。解吸氣體直接通過阻燃劑排出。
5、均壓升壓過程
沖洗和再生過程完成后，吸附塔依次增加來自其他吸附塔的更高壓力的氫氣。該過程對應(yīng)于均壓和降壓過程，不僅是升壓過程，還有回收其他塔床死區(qū)氫氣的過程。該過程包括連續(xù)的兩級均衡和升壓過程。
6、產(chǎn)品氣升壓過程
在第二次均壓升壓過程完成后，為了使吸附塔順利切換到下一次吸附，并保證在此過程中產(chǎn)品純度不發(fā)生波動，需要壓力通過升壓調(diào)節(jié)閥將吸附塔內(nèi)的產(chǎn)品氫氣緩慢穩(wěn)定地升至吸附壓力。
甲醇制氫裝置經(jīng)過這個過程，吸附塔就完成了一個完整的“吸附-再生”循環(huán)，準(zhǔn)備進(jìn)行下一次吸附。五個吸附塔在執(zhí)行程序上錯開排列，形成一個閉環(huán)，保證原料氣的連續(xù)輸入和產(chǎn)品氫氣的連續(xù)輸出，產(chǎn)品氫氣通過緩沖罐，送到下游的用氫段。
