甲醇蒸汽重組

甲醇蒸汽重組指的是甲醇蒸汽經過物理化學反應之後重新組合的過程。

基本介紹

• 中文名：甲醇蒸汽重組
• 套用領域：化學，能源領域

甲醇蒸汽重組工藝

利用甲醇制氫有三種途徑: 甲醇分解、甲醇部分氧化和甲醇蒸汽重組。

甲醇蒸汽重組制氫由於氫收率高( 由反應式可以看出其產物的氫氣組成可接近75%) ， 能量利用合理， 過程控制簡單， 便於工業操作而更多地被採用。

甲醇蒸汽重組是吸熱反應， 可以認為是甲醇分解和一氧化碳變換反應的綜合結果。甲醇蒸汽重組制氫工藝工業化多年， 經歷了多次技術改進，已相當成熟。

甲醇蒸汽重組過程既可以使用等溫反應系統，也可以使用絕熱反應系統。等溫反應系統採用管式反應器， 管殼中充滿熱載體進行換熱， 保持恆溫反應。在絕熱反應系統中， 蒸汽與甲醇混合物經過一系列絕熱催化劑床層， 床層之間配備換熱器。

甲醇蒸汽重組工藝特點

( 1) 與大規模的天然氣、重油轉化制氫或水煤氣制氫相比， 投資省， 能耗低。上述制氫工藝，需在800 ℃以上的高溫下進行， 轉化爐等設備需要特殊材質。同時需綜合考慮能量平衡及利用， 故不適用於小規模製氫。而甲醇蒸汽轉化制氫反應溫度低( 260~280 ℃) ， 工藝條件緩和， 燃料消耗低。日本業內人士研究認為， 與同等規模的天然氣或重油轉化制氫裝置相比， 甲醇蒸汽轉化制氫的能耗， 僅是前者的50%。

( 2) 與電解水制氫相比， 單位氫氣成本低。水電解制氫( 能力一般小於200 m3 /h) 是比較成熟的制氫方法， 但其單位氫氣成本較高。郝樹仁等測算得出， 一套規模為1000 m3 /h 的甲醇蒸汽制氫轉化裝置的氫氣成本不高於2 元/m3， 而水電解制氫約4～6 元/m3。

( 3) 所用的甲醇原料易得， 運輸、儲存方便。而且由於所用的原料甲醇純度高， 不需要進行淨化處理， 反應條件溫和， 流程簡單， 易於操作。

( 4) 適用於中等規模用氫場所， 如100~1 000m³ /h， 可以做成組裝式或移動式裝置， 操作方便，搬運靈活。

經濟性分析

甲醇蒸汽重組制氫過程對得不到廉價烴資源的用戶是非常有利的，無論裝置的規模多大，甲醇的價格都是影響氫生產成本的重要因素。除甲醇價格外，影響氫生產成本的因素是淨化裝置的回收率。氫回收率72%的甲醇蒸汽重組裝置是一套自供熱裝置，如回收率高於72%，就要為裝置提供額外能源。雖然額外引入燃料將增加成本，但對於大裝置，回收率高於87%時，仍非常具有優勢。