在某些特定场景下，甲醇制氢、天然气制氢也可以得到很好的应用。本文对它们分别做介绍。
一、甲醇制氢及设备
1.反应过程
甲醇和水在一定的温度、压力和催化剂的作用下，分解变换生成CO2和H2以及微量CO、CH4，经变压吸附提纯后输出产品氢气。
分解反应：CH3OH → CO + 2H2 - 90.7 kj/mol
变化反应：CO + H2O → CO2 + H2 + 41.2 kj/mol
总 反 应：CH3OH + H2O → CO2 + 3H2 - 49.5 kj/mol
2.流程简述
甲醇和水按一定比例混合后，与反应器出口的分解气换热升温，经汽化、过热后，进入反应器，在反应器中分解变换，分解气与原料甲醇和水换热冷却后，再经过水冷、洗涤净化后，进入变压吸附提纯输出产品氢气。反应所需的热量由供热装置提供。
甲醇制氢设备，派瑞氢能
技术参数
- 产品氢气量：50~50000Nm3/h
- 工作压力：0.9~3.0MPa（特殊要求可定制）
- 纯 度：99%~99.999%可调
- 操作弹性：30%~110%
- 甲醇消耗：0.50~0.60kg/ Nm3H2
技术特点
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工艺结构合理，甲醇单耗低，能耗省，运行成本低。
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选用原装进口优质程控阀，可靠性高，基本免维护。
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自动化程度高，无人值守。
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可靠地安全性设计，确保操作和运行安全。
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设备集成度高，精致美观。
二、天然气制氢及设备
1.反应过程
原料天然气经加压脱硫后与水蒸汽混合进入燃气加热式转化炉，该混合气在催化剂的作用下裂解重整，生成含有氢、二氧化碳、一氧化碳等组份的混合气，混合气再经回收热量、中温变换，将其中的一氧化碳进一步转化为氢气，最后，混合气再通过PSA提纯得到纯氢、高纯氢，PSA解吸气则回收并引入转化炉和燃料天然气一起燃烧提供转化炉所需热量。
化学反应式如下：
CH4+H2O→3H2+CO-Q
CO+H2O→H2+CO2+Q
2.流程描述
天然气制氢装置流程由主体流程和附属流程组成。
主体流程可分为脱硫、转化、变换和变压吸附4个部分。
- 脱硫：天然气中一般均存在有机或无机硫化物。在天然气蒸汽转化制氢时，由于原料气中的硫化物会使转化催化剂及变换催化剂中毒失去活性或析碳破碎，因此，原料气进入转化之前必须进行脱硫处理。
- 转化：脱硫后的天然气与水蒸气混合进入转化炉管进行转化生成富氢混合气。
- 变换：天然气蒸汽转化后的富氢混合气中含有一定量的CO，因此，变换是将CO继续蒸汽转化为CO2和H2。
- PSA：PSA是将变换后的富氢混合气进行氢气提纯。
附属流程包括热量回收和解吸气回收2个部分。
热量回收又包括转化气热量回收、变换气热量回收、烟气热量回收。
- 转化气热量回收是将转化炉出来的高温混合气通过废热锅炉，高温气体降温后进入变换工序，同时锅炉水气化产生蒸汽。
- 变换气热量回收是将高温变化反应器出来的混合气通过各级热交换器，以加热脱盐水或产生蒸汽。
- 烟气热量回收是指燃烧后的高温烟气，通过原料气预热器、蒸汽预热器、空气预热器、锅炉水预热器以达到热量回收的目的。热量回收后的烟气由引风机引入大气。
解吸气回收是将变压吸附产生的解吸气返回转化炉作燃料使用。
天然气制氢设备，派瑞氢能
技术参数
- 产品氢气量：500~30000Nm3/h
- 压 力：1.0~3.0MPa（特殊要求可定制）
- 纯 度：在99%~99.999%范围内可根据需要调节
- 操作弹性：30%~110%
- 天然气消耗：0.42~0.48 Nm3/ Nm3H2
技术特点
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本套装置结构紧凑，全套设备采用PLC全自动控制，操作方便；
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装置中对温度、压力以及流量进行多点监控，以确保装置安全稳定运行；
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燃料上充分利用PSA解吸气，减少了燃烧原料气的耗量；
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热效率高，蒸汽自产自足，不需提供蒸汽源。
来源：中船（邯郸）派瑞氢能科技有限公司
原文始发于微信公众号（艾邦氢科技网）：甲醇制氢和天然气制氢的反应过程及流程简述
