甲醇裂解制氫實訓裝置甲醇和脫鹽水按一定比例混合后經(jīng)換熱器預熱后送入汽化塔,汽化后的水甲醇蒸汽經(jīng)鍋熱器過熱后進入轉(zhuǎn)化器在催化劑床層進行催化裂解和變換反應(yīng),產(chǎn)出轉(zhuǎn)化氣含約74%氫氣和24%二 氧化碳,經(jīng)換熱、冷卻冷凝后進入水洗吸收塔,塔釜收集未轉(zhuǎn)化完的甲醇和水供循環(huán)使用,塔頂氣送變壓吸附裝置提純。
根據(jù)對產(chǎn)品氣純度和微量雜質(zhì)組分的不同要求,采用四塔或四塔以上流程,純度可進一步提高。設(shè)計處理能力為 1500 Nm3/h 轉(zhuǎn)化氣的變壓吸附裝置,其氫氣回收率可達 90% 以上。
轉(zhuǎn)化氣中二氧化碳可用變壓吸附裝置提純到食品級,用于飲料及酒類行業(yè)。這樣可大大降低生產(chǎn)成本。流程設(shè)置先經(jīng)變壓吸附裝置分離二氧化碳后,富含氫氣的轉(zhuǎn)化氣經(jīng)加壓送入變壓吸附裝置提純。
反應(yīng)機理
甲醇與水蒸汽混合物在轉(zhuǎn)化爐中加壓催化完成轉(zhuǎn)化反應(yīng),反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳,其反應(yīng)式如下:
主反應(yīng): CH3OH+H2O=CO2+3H2 + KJ/mol
副反應(yīng): CH3OH=CO+2H2 + KJ/mol
2CH3OH=CH3OCH3+H2O -mol
CO+3H2=CH4+H2O -mol
主反應(yīng)為吸熱反應(yīng),采用導熱油外部加熱。轉(zhuǎn)化氣經(jīng)冷卻、冷凝后進入水洗 塔,塔釜收集未轉(zhuǎn)化完的甲醇和水供循環(huán)使用,塔頂轉(zhuǎn)化氣經(jīng)緩沖罐送變壓吸 附提氫裝置分離。