耦合余热循环的甲醇重整制氢热力学分析

为了提高甲醇重整制氢的产氢率和热量利用率，以甲醇水蒸气重整制氢为研究对象，提出了耦合余热循环的甲醇水蒸气重整制氢工艺流程，采用Aspen Plus模拟软件建立热力学模型。以CaO为CO₂吸附剂，对吸附性增强的耦合余热循环的甲醇水蒸气重整制氢体系进行热力学分析，从单因素和双因素综合考虑，分析了压力、温度、n(H₂O)/n(CH₃OH)、和n(CaO)/n(CH₃OH)对重整气的影响规律，从而确定最优操作参数。结果表明，最优反应温度为230～250℃,压力为100～200 kPa,n(H₂O)/n(CH₃OH)为1.3,n(CaO)/n(CH₃OH)为0.8;与常规甲醇水蒸气重整制氢相比，耦合余热循环的甲醇水蒸气重整制氢体系的热量利用率显著提高，产氢率提高4.37%,甲醇转化率提高5.42%,二氧化碳含量降低42.79%。     

二甲醚水蒸气重整制氢反应机理研究进展

综述了二甲醚水蒸气重整制氢反应机理的研究进展,详细介绍了二甲醚水解、甲醇水蒸气重整制氢反应机理,归纳了二甲醚水蒸气重整制氢反应动力学,在此基础上对高性能二甲醚水蒸气重整制氢催化剂进行了展望。     

焦化干气制氢装置运行分析及扩量改造研究

本文对焦化干气制氢装置的运行工况进行了分析,从物料平衡、反应动力学和热量平衡方面对制氢装置扩量进行研究。运行数据显示烃类水蒸气重整反应的转化率达到86％,高于设计值的78％。采用VBA编程迭代法计算出了甲烷水蒸气重整反应在不同温度下的转化率数据。进行了制氢装置的物料和热量核算,提出了合理的改造建议。     

介孔ZnO制备方法对ZnO负载的Pd催化剂甲醇水蒸气重整性能的影响

以三嵌段高聚物F-127为模板剂,采用水热法和沉淀法分别合成了介孔氧化锌m-ZnO(H)和m-ZnO(C),再以沉积-沉淀法制备m-ZnO负载的Pd基催化剂,并考察了其甲醇水蒸气重整制氢反应性能。利用XRD、FT-IR和BET等手段对载体及催化剂进行了表征。发现不同制备方法所制得的m-ZnO的性能有较大差异,其中m-ZnO(H)具有较大的BET比表面积、孔容和孔壁厚度。因此,以m-ZnO(H)为载体的Pd基催化剂对甲醇水蒸气重整制氢反应具有较高的催化活性、氢气产率和二氧化碳选择性。     

低温高活性甲醇水蒸气重整制氢催化剂的研究

研究了Cu/La2 O3 /ZrO2 基催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应中的反应活性、选择性及其还原行为 ,并考察了反应条件 (温度、水醇比、液体空速 )对活性和选择性的影响。结果表明 :Cu/La2 O3 /ZrO2 基催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应过程中显示出较好的反应活性和高的选择性。在常压、反应温度 190～ 2 40℃、液体空速为 1 0～ 3 0h-1和水醇摩比为 1～ 3 0的反应条件下 ,甲醇转化率随着反应温度的升高而增大 ,重整产物中CO含量有所增加 ;提高水醇比有利于提高甲醇转化率 ,同时可降低重整产物中CO含量 ;甲醇转化率随着液体空速的增加有所降低 ,而重整产物中CO含量也有所降低。在Cu/La2 O3 /ZrO2 基催化剂上 ,甲醇重整反应和水 汽变换反应有可能同时进行     

甲醇水蒸气重整制氢CuZn(Zr)AlO催化剂的研究

对CuZn(Zr)AlO催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应中的性能进行了研究。考察了ZrO2助剂的加入对CuZnAlO催化剂反应性能的影响。以性能较好的COPZr 2催化剂为例,确定了甲醇水蒸气重整制氢反应的最佳反应条件:250℃,0 1MPa,n(H2O)/n(MeOH)=1 3,WHSV=3 56h-1和无载气。150h反应稳定性实验,显示COPZr 2具有良好的稳定性,甲醇转化率和氢产率分别稳定在约88%和83%,出口气CO含量在0 20%～0 31%之间,氢含量大于63%。该催化剂能较好地满足车载甲醇重整器的要求。     

甲烷水蒸气重整制氢研究进展

氢气由于燃烧发热量高、储量丰富、环境友好,被誉为“21世纪绿色清洁能源”,近年来,甲烷水蒸气重整制氢方法备受关注。但是甲烷重整反应的复杂性及反应机理的不确定性是制约甲烷水蒸气重整制氢工业生产的重要因素。从甲烷水蒸气重整制氢过程、反应机理、热力学分析、催化剂种类以及反应器选择5个方面对重整过程进行了归纳与分析;阐述了甲烷水蒸气重整制氢过程中吉布斯自由能的变化趋势、工况参数对重整反应的影响规律、重整过程反应器的选择、重整反应过程的微观机理以及不同催化剂对重整反应的影响程度;全面总结了甲烷水蒸气重整制氢过程的变化规律;展望了甲烷水蒸气重整制氢的发展前景与研究方向。     

甲醇自热重整制氢集成式反应器的研究

设计了一种车载集成式甲醇自热重整制氢反应器,将甲醇-水-空气自热重整制氢反应、一氧化碳变换反应、甲醇-水液体汽化、以及物料间的换热等集成于一个反应器内。自热重整区和变换区内分别装填Cr-Zn催化剂、Cu-Zn-Al变换催化剂。重整器无需外供热和附加保温措施。产物中φ(H2)可达51.1%、φ(CO)低于0.5%(干气);产氢量达到6.0 m3/h(STP);能量转化效率达到0.85。该类反应器通过甲醇的直接燃烧启动,启动时间为3m in,动态应答时间为秒级。该类型甲醇重整器可应用于车载燃料电池氢源系统。     

燃料电池氢源技术——汽油氧化重整制氢反应实验研究

本文对汽油氧化重整制氢反应工艺条件进行了实验研究,研究了双金属M－N／Al2O3预还原与否对烃类制氢反应的活性、生成氢气的选择性及催化剂的稳定性的影响。实验结果表明,催化剂的活性组分价态不同,对烃类部分氧化重整制氢反应催化活性、生成氢的选择性影响不同,还原态的好于非还原态的双金属催化剂;该催化剂的还原态与氧化态在烃类氧化重整制氢反应中稳定性均较好,即预还原与否对其稳定性影响不大。     

制备方法对甲醇水蒸气重整制氢CuO/CeO_2催化剂的影响

分别利用水热法、沉淀法和溶胶-凝胶法制备了CuO/CeO_2纳米催化材料,采用XRF,XRD,BET,H_2-TPR,XPS等方法对催化剂进行了表征,将催化剂应用于甲醇水蒸气重整制氢反应,探讨了不同制备方法对催化剂结构、性质和性能的影响。实验结果表明,水热法制备的CuO/CeO_2催化剂由于具有较大的比表面积,且活性组分CuO与载体CeO_2的作用较强,催化性能最好,在反应温度为300℃、水醇摩尔比为1.2、甲醇气态空速为800 h~(-1)时,甲醇转化率最高达93%。     

炼厂气蒸汽转化制氢催化剂Z421的开发

介绍中国石化齐鲁分公司研究院开发的炼厂气蒸汽转化制氢催化剂Z421的性能以及实验室长周期运转情况。评价结果表明:Z421催化剂具有良好的低温还原性能,转化活性、活性稳定性及抗碳性能满足炼厂气等轻烃原料转化制氢要求。     

生物质低温气化及催化重整制氢

对生物质低温气化及催化重整制氢进行了研究。在流化床反应器中考察了较低的气化温度下气相停留时间(12～22s)对气、液、固三相及氢气产率的影响;同时在固定床反应器中对流化床反应器中较长停留时间下的气态产物进行了催化重整,考察了温度和催化剂粒径对氢气产率的影响。实验结果表明,在气化温度600℃下,气体、固体和氢气产率随气相停留时间的延长而增大,液体产率则相反;经过流化床反应器内较长停留时间的焦油只有在催化重整温度高于800℃时才有大幅的裂解;催化剂宜在接近原始尺寸的条件下使用;在气化温度600℃、气相停留时间16s、催化重整温度900℃、GHSV=1716h~(-1)、催化剂粒径大于5mm时,可获得1447.32 mL/g的氢气产率、47.50 mL/g的CO产率和7.20 mL/g的甲烷产率。     

甲醇水蒸气重整制氢催化反应的研究

研究以共沉淀法制备Cu/Al2 O3 催化剂催化甲醇水蒸气重整制氢反应过程 ,得到低温高活性和高氢选择性催化剂。当铜质量分数为 30 9%时 ,催化剂活性最好 ,在 2 5 0℃反应时 ,甲醇转化率为 77 4 % ,产气中氢摩尔分数等于75 % ,CO摩尔分数小于 10 0× 10 6。另外 ,反应工艺条件如反应温度、水醇比、还原气氛对催化剂性能有很大影响     

聚集辐照下甲烷水蒸气重整制氢过程参数研究

基于自行设计的小型太阳能热化学反应器,建立了聚集辐照下甲烷水蒸气重整数学模型,该模型耦合导热、对流、辐射以及化学反应动力学,计算得到了反应器内甲烷重整过程反应物及产物的浓度、反应速率及温度场的分布,获得了不同工况参数(孔隙率、气体入口温度、水碳比)对甲烷转化率的影响规律.研究结果表明:甲烷水蒸气重整在多孔区域入口处反应...     

催化重整过程中的脱氯工艺技术

固体脱氯剂及其脱氯工艺具有流程简单、操作方便、检测准确等特点,是催化重整过程中脱除重整原料油和循环氢中氯化氢经济而简易的方法,同时也是取代碱洗脱氯工艺脱除连续重整再生烟气中氯化氢的经济有效的方法。作为消除氯化氢及相关工艺的清洁技术,脱氯剂及脱氯技术的应用不能对催化重整及催化剂性能造成影响是脱氯剂应用的基本要求。介绍了石油化工科学研究院针对催化重整过程开发的WGL-A重整预加氢高温脱氯剂、WDL系列重整氢低温脱氯剂以及GL-1连续重整再生烟气脱氯剂的性能及工业应用情况,提出了催化重整过程中不同的脱氯工艺的优化解决方案,提高了脱氯剂的脱氯效率。工业试验表明:针对催化重整过程的脱氯技术在保证重整装置及催化剂正常运转的前提下,较好的消除了氯化氢对装置及相关设备的腐蚀隐患。     

旋转弧放电等离子体重整乙醇制氢

目的 为了抑制炭沉积、优化操作条件和提高产氢效率,基于绿色制氢和现场制氢的理念,研究了一种用等离子体重整制氢的新型制氢技术,优化设计了一套等离子体气相重整乙醇制氢装置.方法 以空气作为工作气体,研究了氧醇物质的量比(以下简称氧醇比)、乙醇流量、放电电压和放电间距对重整结果的影响.结果 氧醇物质的量比过大或者过小都不利于...     

重整抽余油组成对制氢催化剂性能的影响

通过对原料油性质分析及轻油水蒸汽转化评价试验,对重整抽余油及其调和物用作化肥制氢原料的可行性进行了研究,试验表明该原料油作化肥制氢原料是可行的。     

甲醇水蒸汽重整制氢催化剂的研究

对Cu-Zn-A1催化剂上甲醇水蒸汽重整制氢进行了研究,结合燃料电池对氢气中一氧化碳含量的特殊要求,并模拟工业装置测试,讨论了催化剂主成分含量、反应温度、反应压力、液空速等对一氧化碳含量和催化剂时空收率的影响,提出了适合燃料电池使用的甲醇水蒸汽重整制氢催化剂。     

乙醇水蒸气重整制氢反应机理及动力学研究进展

概述了乙醇水蒸气重整制氢的反应机理和动力学研究进展。乙醇水蒸气重整制氢动力学,有幂函数速率方程的经验模型及双曲线速率方程的机理模型两大类,其中以表面反应为速率控制步骤(RDS)的机理模型,又分为Langmuir-Hinshelwood机理(L-H机理)和Eley-Rideal机理(E-R机理)模型。也有属于L-H机理的Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson机理(LHHW机理)模型提出。