Hydro được sử dụng rộng rãi trong thép, luyện kim, công nghiệp hóa chất, y tế, công nghiệp nhẹ, vật liệu xây dựng, điện tử và các lĩnh vực khác. Công nghệ cải cách metanol để sản xuất hydro có ưu điểm là đầu tư thấp, không gây ô nhiễm và vận hành dễ dàng. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong tất cả các loại nhà máy hydro tinh khiết.
Trộn metanol và nước theo một tỷ lệ nhất định, tạo áp suất, gia nhiệt, làm bay hơi và làm nóng vật liệu hỗn hợp để đạt đến nhiệt độ và áp suất nhất định, sau đó với sự có mặt của chất xúc tác, phản ứng nứt metanol và phản ứng chuyển CO thực hiện cùng một lúc và tạo ra hỗn hợp khí có H2, CO2 và một lượng nhỏ CO dư.
Toàn bộ quá trình là một quá trình thu nhiệt. Nhiệt lượng cần thiết cho phản ứng được cung cấp thông qua sự tuần hoàn của dầu dẫn nhiệt.
Để tiết kiệm năng lượng nhiệt, hỗn hợp khí sinh ra trong lò phản ứng thực hiện trao đổi nhiệt với chất lỏng hỗn hợp vật liệu, sau đó ngưng tụ và được rửa trong tháp lọc. Hỗn hợp chất lỏng từ quá trình ngưng tụ và rửa được tách ra trong tháp lọc. Thành phần của hỗn hợp chất lỏng này chủ yếu là nước và metanol. Nó được gửi trở lại bể nguyên liệu để tái chế. Khí Cracking đủ tiêu chuẩn sau đó được gửi đến đơn vị PSA.
Đặc tính kỹ thuật
1. Cường độ cao (mô đun hóa tiêu chuẩn), vẻ ngoài tinh tế, khả năng thích ứng cao trên công trường: thiết bị chính dưới 2000Nm3/h có thể được trượt và cung cấp toàn bộ.
2. Đa dạng hóa các phương pháp gia nhiệt: gia nhiệt oxy hóa xúc tác; Hệ thống sưởi tuần hoàn khí thải tự sưởi ấm; Lò đốt dầu dẫn nhiệt nhiên liệu; Sưởi ấm bằng điện dẫn nhiệt sưởi ấm dầu.
3. Tiêu thụ nguyên liệu và năng lượng thấp, chi phí sản xuất thấp: mức tiêu thụ metanol tối thiểu là 1Nm3hydro được đảm bảo < 0,5kg. Vận hành thực tế là 0,495kg.
4. Thu hồi năng lượng nhiệt theo cấp bậc: tối đa hóa việc sử dụng năng lượng nhiệt và giảm 2% nguồn cung cấp nhiệt;
5. Công nghệ trưởng thành, an toàn và đáng tin cậy
6. Nguồn nguyên liệu dễ tiếp cận, vận chuyển và bảo quản thuận tiện
7. Thủ tục đơn giản, tự động hóa cao, dễ vận hành
8. Thân thiện với môi trường, không ô nhiễm
Trộn metanol và nước theo một tỷ lệ nhất định, tạo áp suất, gia nhiệt, làm bay hơi và làm nóng vật liệu hỗn hợp để đạt đến nhiệt độ và áp suất nhất định, sau đó với sự có mặt của chất xúc tác, phản ứng nứt metanol và phản ứng chuyển CO thực hiện cùng một lúc và tạo ra hỗn hợp khí có H2, CO2và một lượng nhỏ CO dư.
Cracking metanol là một phản ứng đa thành phần phức tạp với một số phản ứng hóa học ở dạng khí và rắn
Các phản ứng chính:
| CH3Ồ |
| CO + H2ồ |
Phản ứng tóm tắt:
CH3OH + H2ồ CO2+ 3H2– 49,5kJ/mol |
Toàn bộ quá trình là một quá trình thu nhiệt. Nhiệt lượng cần thiết cho phản ứng được cung cấp thông qua sự tuần hoàn của dầu dẫn nhiệt.
Để tiết kiệm năng lượng nhiệt, hỗn hợp khí sinh ra trong lò phản ứng thực hiện trao đổi nhiệt với chất lỏng hỗn hợp vật liệu, sau đó ngưng tụ và được rửa trong tháp lọc. Hỗn hợp chất lỏng từ quá trình ngưng tụ và rửa được tách ra trong tháp lọc. Thành phần của hỗn hợp chất lỏng này chủ yếu là nước và metanol. Nó được gửi trở lại bể nguyên liệu để tái chế. Khí Cracking đủ tiêu chuẩn sau đó được gửi đến đơn vị PSA.
Hấp phụ xoay áp suất (PSA) dựa trên sự hấp phụ vật lý của các phân tử khí trên bề mặt bên trong của chất hấp phụ cụ thể (vật liệu rắn xốp). Chất hấp phụ dễ hấp phụ các thành phần có nhiệt độ sôi cao và khó hấp phụ các thành phần có nhiệt độ sôi thấp ở cùng áp suất. Lượng hấp phụ tăng ở áp suất cao và giảm ở áp suất thấp. Khi khí cấp đi qua lớp hấp phụ dưới một áp suất nhất định, các tạp chất có nhiệt độ sôi cao sẽ được hấp phụ có chọn lọc và hydro có nhiệt độ sôi thấp không dễ bị hấp phụ sẽ thoát ra ngoài. Việc tách các thành phần hydro và tạp chất được thực hiện.
Sau quá trình hấp phụ, chất hấp phụ sẽ giải hấp các tạp chất được hấp thụ khi giảm áp suất để có thể tái sinh để hấp phụ và tách tạp chất trở lại.
1. Tái chế H2 từ hỗn hợp khí giàu H2 (PSA-H2)
Độ tinh khiết: 98%~99,999%
2. Tách và tinh chế CO2 (PSA – CO2)
Độ tinh khiết: 98 ~ 99,99%.
3. Tách và tinh chế CO (PSA – CO)
Độ tinh khiết: 80%~99,9%
4. Loại bỏ CO2 (PSA – Loại bỏ CO2)
Độ tinh khiết: <0,2%
5. PSA – Loại bỏ C₂+
* Quy trình sản xuất oxy VPSA thực hiện thiết kế “tùy chỉnh” theo độ cao khác nhau của người dùng, điều kiện khí tượng, kích thước thiết bị, độ tinh khiết oxy (70%~93%).
