辽宁甲醇裂解变压吸附提氢吸附剂

近日，中国石油石化院氢提纯制燃料电池用氢吸附剂在中国石油华北石化分公司500Nm3/h重整氢变压吸附提纯工业装置完成工业应用，满负荷生产条件下，氢气收率达到86.3%（考核指标85%），产品质量满足GB/T37244-2018《质子交换膜燃料电池汽车用燃料氢气》和GB/T3634.2-2011《高纯氢》要求。发展氢能是中国石油保障国家能源安全、优化能源结构的战略选择，工业副产氢变压吸附提纯是目前低成本的燃料电池氢生产方式，而吸附剂的性能是决定副产氢提纯效率和产品质量的关键。此次自主研发吸附剂的工业应用成功，也标志着石化院开启了打通副产氢提纯技术开发自主化道路。这种吸附剂可以在不同温度下实现氢气的选择性吸附。辽宁甲醇裂解变压吸附提氢吸附剂

吸附剂工业PSA-H2装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有:活性氧化铝类活性炭类·硅胶类·分子筛类吸附剂另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的特殊吸附材料，如CO吸附剂和碳分子筛等吸附剂重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、表面积和表面性质等。不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量。吸附剂对各种气体的吸附性能主要是通过实验测定的吸附等温线和动态下的穿透曲线来评价的。优良的吸附性能和较大的吸附容量是实现吸附分离的基本条件.辽宁甲醇裂解变压吸附提氢吸附剂这种吸附剂可以通过改变吸附温度来调节氢气的吸附量。

在通常的工业变压吸附过程中，由于吸附-解吸循环的周期短(一般只有数分钟)，吸附热来不及散失，恰好可供解吸之用，所以吸附热和解吸热引起的吸附床温度变化一般不大，吸附过程可近似看做等温过程，其特性基本符合Langmuir吸附等温方程在实际应用中，一般依据气源的组成、压力及产品要求的不同来选择PSATSA或PSA+TSA工艺变温吸附(TSA)法的循环周期长，但再生彻底，通长用于微量杂质或难解吸杂质的脱除变压吸附(PSA)法的循环周期短，吸附剂利用率高，吸附剂用量相对较少不需要外加换热设备，被用于大气量多组分气体的分离与纯化

    变压吸附是一种新型气体吸附分离技术，它有如下特点(1)产品纯度高。(2)一般可在室温和不高的压力下工作，床层再生时不用加热，节能经济。(3)设备简单，操作、维护简便。(4)连续循环操作，可完全达到自动化。因此，当这种新技术问世后，就受到各国工业界的关注，竞相开发和研究，发展迅速，并日益成熟。任何一种吸附对于同一被吸附气体(吸附质》来说，在吸附平衡情况下，温度越低，压力越高，吸附量越大。反之，温度越高，压力越低，则吸附量越小。因此，气体的吸附分离方法，通常采用变温吸附或变压吸附两种循环过程。如果压力不变，在常温或低温的情况下吸附，用高温解吸的方法，称为变温吸附《简称TSA)。显然，变温吸附是通过改变温度来进行吸附和解吸的。变温吸附操作是在低温(常温)吸附等温线和高温吸附等温线之间的垂线进行，由于吸附剂的比热容较大，热导率(导热系数)较小，升温和降温都需要较长的时间，操作上比较麻烦，因此变温吸附主要用于含吸附质较少的气体净化方面。如果温度不变，在加压的情况下吸附，用减压(抽真空)或常压解吸的方法，称为变压吸附。可见，变压吸附是通过改变压力来吸附和解吸的。 吸附剂的再生可以通过降低压力或提高温度来实现，这可以释放被吸附的氢气并恢复吸附剂的活性。

任何一种吸附对于同一被吸附气体(吸附质) 来说，在吸附平衡情况下，温度越低，压力越高，吸附量越大。反之，温度越高，压力越低，则吸附量越小。因此，气体的吸附分离方法，通常采用变温吸附或变压吸附两种循环过程。如果压力不变，在常温或低温的情况下吸附，用高温解吸的方法，称为变温吸附(简称 TSA)。显然，变温吸附是通过改变温度来进行吸附和解吸的。变温吸附操作是在低温(常温)吸附等温线和高温吸附等温线之间的垂线进行，由于吸附剂的较大，热导率 ()较小，升温和降温都需要较长的时间，操作上比较麻烦，因此变温吸附主要用于含吸附质较少的气体净化方面。这种吸附剂可以在不同气体组成下实现氢气的选择性吸附。辽宁甲醇裂解变压吸附提氢吸附剂

变压吸附过程中，吸附剂的压力和温度会不断变化。辽宁甲醇裂解变压吸附提氢吸附剂

在PSA工艺中，通常吸附剂床层压力即使降至常压，被吸附的组分也不能完全解吸，因此根据降压解吸方式的不同又可分为两种工艺第一种，用产品气或其他不易吸附的组分对床层进行“冲洗”，使被吸附组分的分压降低，将较难解吸的杂质冲洗出来，其优点是在常压下即可完成，不再增加任何设备，但缺点是会损失产品气体，降低产品气的收率第二种，利用抽真空的办法降低被吸附组分的分压，使吸附的组分在负压下解吸出来，这就是通常所说的真空变压吸附。VPSA工艺的优点是再生效果好，产品收率高，但缺点是需要增加真空泵在实际应用过程中，究竟采用以上何种工艺，主要视原料气的组成性质、原料气压力、流量、产品要求以及工厂的场地等情况而定由于焦炉煤气提纯氢气的特点是:原料压力低，原料组分复杂并含有焦油、茶等难以解吸的重组分，产品纯度要求高。因而装置需采用“加压+TSA预处理+PSA氢提纯+脱氧+TSA千燥”流程。辽宁甲醇裂解变压吸附提氢吸附剂