吸附强化乙醇水蒸气重整制氢工艺分析

以CaO为吸附剂,利用Aspen Plus对吸附强化乙醇水蒸气重整制氢工艺进行了模拟,结果显示,当乙醇进料量为100kmol/h,水醇比为6,CaO进料量为200 kmol/h,反应温度和压力分别为500℃、1 atm时,所得产品气中H_2量为579.19 kmol/h,CO_2和CO量均小于0.001 kmol/h,氢气摩尔含量达99.1%,CH_4摩尔含量小于1%,模拟结果与文献实验值吻合较好。在此基础上,对CO_2吸附强化前后效果进行了讨论,结果表明,经吸附强化后的乙醇水蒸气重整工艺较传统工艺所得重整气中H2含量提高116%,CH_4、CO_2和CO等摩尔含量降低至接近于零。讨论了重整反应温度、水醇比及CaO用量对产品气组成影响,得出,吸附强化使得重整反应可在较低温度条件下进行,减少了能源消耗;当水醇比为8,CaO量与乙醇进料量之比为2时,CH_4、CO_2和CO含量趋近于零,H_2含量接近于1。分析了不同水醇比下该工艺所需外加水量,得出,在较高的水醇比条件下,外加水量占重整反应器进料水量的比例较低,而循环水占有较大比例。

Simulation of steam reforming of ethanol for producing hydrogen with sorption-enhanced