氢气使用量

氢气是常用的工业气体之一。是石油、化工、精细化工、医药中间体等行业重要的合成原料气。它是冶金、电子、玻璃和机械制造中不可缺少的保护气体，也用作航空空航空航天燃料。在国外，氢气作为清洁能源的应用也越来越广泛。

制氢工艺的发展历程

▲随着世界对高标准清洁燃料的要求和重质劣质原油的发展趋势，促进了加氢精制工艺的发展。

▲近年来，全球新增氢气80%以上用于炼油行业。目前我国炼油行业的制氢能力增速快于原油加工能力，这说明了一个问题。制氢设备已经成为炼油工业中不可或缺的重要组成部分。随着环保要求越来越严格，燃料油的质量也会越来越高。随着加氢技术的发展，制氢设备的建设和扩建将有更大的机会。

制氢技术的现状与发展

从世界范围来看，制氢装置的发展呈现“六大转变”:

●利用，制氢已逐渐成为炼油厂不可或缺的系统；

●大规模和超规模；

●区域化:氢产品以区域和市场为中心。并输在官网；

●多功能，除制氢外还有副产品；

●高度自动化；

原材料质量低；

前三点都表明制氢装置正在向独立、不可或缺的方向发展。

制氢方法

1.甲醇重整制氢

2.水电解制氢

3.天然气重整制氢

4.煤和焦炭气化产生氢气

甲醇制氢的特点

◆与天然气、轻油、水煤气大规模制氢相比，具有工艺投资少、能耗低、无环境污染等优点。

◆与水电解制氢相比，单位氢气成本降低40%以上。

◆与氨分解制氢技术相比，反应条件温和，原料运输和储存方便。

◆占地面积小，成本低，零污染

甲醇制氢装置单元划分

甲醇制氢装置可分为:

甲醇制氢流程图

技术原理

将按一定比例配制的甲醇与水混合，汽化过热，然后在一定的温度、压力和流量条件下进行甲醇重整反应和一氧化碳变换反应，最终生成氢气和二氧化碳的混合气体。

甲醇水重整是一个多组分、多反应的气固催化复杂反应体系。

主要的反应是:

一氧化碳+2H-90.7千焦/摩尔

一氧化碳+氢氧一氧化碳+氢41.2千焦/摩尔

总反应是:

甲烷+氢氧一氧化碳+3H-49.5千焦耳/摩尔

经过热交换、冷凝和分离，得到氢气含量约为74.5%，二氧化碳含量约为24.5%，一氧化碳含量不超过1%的转化气体。甲醇的单程转化率通常在98%以上，未反应的原料返回原料系统循环使用。转化后的气体经变压吸附设备分离提纯，得到纯度高达99.999%的高纯氢气。

氢气净化部分

基于变压吸附技术中气体分子在内表面的物理吸附，在相同压力下，吸附剂易吸附高沸点组分，难吸附低沸点组分，高压下吸附量增大，减压下吸附量减小。原料气在高压下通过吸附床，以分离氢气和杂质成分。然后，吸附的杂质在减压下被分解以再生吸附剂，以便于杂质的下一次吸附和分离。在此压力下吸附杂质提纯氢气，在减压下分解杂质再生吸附剂的循环是变压吸附。

变压吸附的特点

特点如下:

该产品纯度高。

一般可以在室温低压下工作，不加热再生床节能经济。

设备全流程防爆设计，实现了数字化、核心流程自动化、自动化无人值守，安全性更高。

变压吸附吸附剂:

PSA行业常用的吸附剂有硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等。，以及为选择性吸附某些成分而开发的特殊吸附材料。通过实验测量静态等温吸附线和动态穿透曲线，评价吸附剂对各种气体组分的吸附性能。

材料和产品属性

1.甲醇原料的性质

另一个名字叫甲醇，是一种无色、透明、易燃、易挥发的液体，气味与乙醇相似。沸点为64.7℃，闪点为11.11℃，自燃温度为385℃..空气体中的爆炸极限为6.0 ~ 36.5%。甲醇是一种常见的有机溶剂，可与水和各种有机溶剂混溶。

甲醇有毒性，有麻醉作用，对视神经影响较大，严重者可致盲。

2.氢的性质

氢气无色无味，无毒无腐蚀性。它的沸点为-252.8℃，自燃温度为400℃，爆炸极限为4.1% ~ 74%。它极易溶于水、酒精、乙醚和各种液体。它在高温下有催化剂存在时非常活泼，极易燃易爆，可与许多非金属和金属结合，容易窒息。

3.二氧化碳的特性

二氧化碳是无色无味的气体，有酸味，熔点-56.6℃，沸点-78.5℃，易溶于水形成碳酸。它是一种不可燃气体，可用作灭火剂。灭火时可被氢气还原为一氧化碳。

广东醇氢新能源研究院生产的制氢设备主要基于甲醇制氢技术，主要应用领域为粉末冶金、金属冶炼、新能源、燃料电池、化工、多晶硅、工业气体、电子、玻璃、医药中间体、军工、航天、环保等。