甲醇重整制氢制备原理？

一、甲醇重整制氢制备原理？

原理甲醇与水蒸气重整制氢甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下通过催化剂,在催化剂的作用下,发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应,生成氢和二氧化碳,这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。

甲醇直接燃烧效率比较低，二氧化碳的排放量也要比甲醇重整制氢大概多一倍，而且它还要排氮氧化物和甲醛，这是甲醇在高温下跟空气反应产生的。所以从经济性和社会效益上都行不通。

而且甲醇燃烧化学方程式为： CH3OH + O2 > CO2 + H2O. 即燃烧过程并不产生氢气. 所以也不能用燃烧法来制备H2。

优势：成本低、来源广、存储方便。

劣势：技术成熟度低碳排放仍存在。

事实上，在工业领域，甲醇重整制氢技术较成熟，也被广泛应用。但在交通领域，车载甲醇重整制氢技术还处于研究阶段，尚有系统复杂、启动时间长、系统功率小、产品成熟度低、存在碳排放等问题需要突破。

甲醇水蒸气重整制氢反应原理:CH3OH+H2O→3H2+CO2

甲醇重整气经过一套由多台吸附器并联操作的变压吸附系统，一次性吸附分离所有杂质得到纯度为≥99.999%的产品氢气。依据所使用的不同吸附剂及工艺条件，氢回收率在70%-87%之间变化。溶剂洗涤、CO催化转化、甲烷化等过程均可用于净化氢气。

为减少化工生产中的能耗和降低成本，以替代被称为“电老虎”的“电解水制氢”的工艺，利用先进的甲醇蒸气重整──变压吸附技术制取纯氢和富含CO2的混合气体，经过进一步的后处理，可同时得到氢气和二氧化碳气。

使用甲醇水溶液作为燃料,通过重整器将甲醇水溶液转化为氢气混合气,在高温质子交换膜燃料电池电堆中反应对外输出电能。未完全反应上的气体在氧化室中反应,为前端甲醇重整反应提供热量。该技术氢气即产即用、燃料能量转化效率高,无有害气体排放。

水醇比一定时，温度越高，甲醇的平衡转化率越大，副反应越低；温度一定时，水醇比减小则甲醇的平衡转化率降低，副反应就高。所以甲醇水蒸气重整制氢，水醇比一定，提高温度降低副反应。

甲醇与水蒸汽混合物在转化炉中加压催化完成转化反应。反应生成氢气和二氧化碳。其反应式如下、

主反应， CH3OH，H2O，CO2、3H2 +495 KJ/mol

副反应， CH3OH、CO，2H2 +907 KJ/mol

2CH3OH，CH3OCH3，H2O 、2490KJ/molCO。3H2、CH4，H2O 。2063KJ/mol

主反应为吸热反应、采用导热油外部加热。转化气经冷却、冷凝后进入水洗塔，塔釜收集未转化完的甲醇和水供循环使用，塔顶转化气经缓冲罐送变压吸附提氢装置分离。

甲醇与水蒸汽混合物在转化炉中加压催化完成转化反应。反应生成氢气和二氧化碳。其反应式如下、

主反应， CH3OH，H2O，CO2、3H2 +495 KJ/mol

副反应， CH3OH、CO，2H2 +907 KJ/mol

2CH3OH，CH3OCH3，H2O 、2490KJ/mol

CO。3H2、CH4，H2O 。2063KJ/mol

电解水制氢，然后氢气与二氧化碳进行水煤气转换反应，生成一氧化碳，再用一氧化碳和氢气合成甲醇。

反应方程式: 3H2+CO2=CH30H+H2O

二氧化碳与氢气反应生成甲醇的化学方程式是CH3OH。

甲醇由甲基和羟基组成的，具有醇所具有的化学性质。甲醇可以与氟气、纯氧等气体发生反应，在纯氧中剧烈燃烧，生成水蒸气和二氧化碳。

甲醇为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”。分子量32.04，沸点64.7℃，甲醇也易燃，其蒸气与空气能形成爆炸混合物，是无色有酒精气味易挥发的液体。

而氢能源是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油、天然气可以直接开采，今下完全依靠化石燃料制取得到。

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