天然气变压吸附提氢吸附剂设计

变压吸附(PSA)工序采用5-1-3PSA工艺，即装置有5个吸附塔组成，其中-个吸附塔始终处于进料吸附状态，其工艺过程由吸附、三次均压降压、顺放、逆放、冲洗、三次均压升压和产品升压等步骤组成，具体工艺如下经过预处理后的焦炉煤气自塔底进入吸附塔中正处于吸附工况的吸附塔，在吸附剂选择吸附的条件下，一次性出去氢以外的绝大部分杂质，获得纯度大于99.9%的粗氢气，从塔顶排出送净化工序当被吸附杂质的传质区前沿(成为吸附前沿)到达床层出口预留段某一位置时，停止吸附，转入再生过程。这种吸附剂可以通过变压控制吸附和解吸氢气。天然气变压吸附提氢吸附剂设计

吸附是指:当两种相态不同的物质接触时，其中密度较低物质的分子在密度较高的物质表面被富集的现象和过程。具有吸附作用的物质(一般为密度相对较大的多孔固体)被称为吸附剂，被吸附的物质(一般为密度相对较小的气体或液体)称为吸附质。吸附按其性质的不同可分为四大类即:化学吸附、活性吸附、毛细管凝缩和物理吸附。变压吸附(PSA)气体分离装置中的吸附主要为物理吸附。物理吸附是指依靠吸附剂与吸附质分子间的分子力(包括范德华力和电磁力)进行的吸附。其特点是:吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的。河南天然气变压吸附提氢吸附剂分子筛是一种具有高度选择性的吸附剂，可以实现对氢气与其他气体的有效分离，适用于高纯度氢气的生产。

关于天然氢地下形成机理目前有多种解释，其中大多符合可持续、可再生的特点。目前国内外对地质氢的系统研究尚处于起步阶段，现有研究观测到的天然氢形成和发现的地质环境多样，因此天然氢可能是多种成因机制下的产物。其中，大致可分为“深层释放”、地质化学生成、生物生成三大类成因解释。“深层释放”类理论认为地球的地核、地幔中存在极为丰富的氢，随着地质运动会逐渐释放到地表，即因为资源近似无限而近似可再生。地质化学生成、生物生成类理论认为岩石破裂产气、岩石与流体的氧化作用、水的裂解、有机生物与非生物分解等地下化学反应有可能产生氢气，也可以归进可再生一类。

变压吸附煤气制氢工艺：制气原理煤气制氢变压吸附(PSA)技术是利用吸附剂表面对于气体分子的物理吸附作用,吸附剂在等压下容易吸附高沸点组分,不易吸附低沸点组分。当压力增大时,吸附能力增加。煤气在经过吸附剂时,相对于氢气沸点较高的其他气体组分被选择地吸附在吸附剂上，而氢气则通过吸附剂,达到氢气与其他气体组分分离的目的。然后在减压升温的条件下，吸附剂上的其他气体组分脱离实现吸附剂的再生焦炉煤气是制氢的主要原料，温度40C压力5~15kPa，焦炉煤气中 CH以后的组分是沸点较高的组分,与吸附剂结合吸附性较强。采用变温解析先除掉这些组分,再进行变压吸附除掉其他气体组分,以制得较高纯度的氢气。变压吸附提氢吸附剂可以通过改变吸附剂的晶体结构来调节氢气的吸附性能。

绿色氢是一种零温室气体排放的氢，它是通过电解将可持续能源(风能、太阳能、水能)转化为氢来生产的。氢气已经在农场的一些过程中使用，如谷物干燥、冷却和肥料生产。实现这一目标的关键工具是电解槽。康明斯正在西班牙拉曼查和美国明尼苏达州建立新的电解槽工厂，并扩大在比利时奥埃尔和加拿大密西沙加的生产。康明斯在全球100个国家部署了600多台电解槽，并在这项技术上不断增加投资。机载存储是氢能源的关键组成部分。氢气需要压缩到可用的空间中，以存储足够的量，来满足车辆的工作循环要求。康明斯与NPROXX成立了一家合资企业，以支持OEM集成过程。储罐将具有高达700bar的压力能力。随着氢能源的不断发展和应用需求的增加，变压吸附提氢吸附剂的研究和开发将成为氢能源的重要研究方向之一。四川节能变压吸附提氢吸附剂

在未来，变压吸附提氢技术将继续发挥重要作用，为人类的生产和生活提供更加清洁、高效的能源解决方案。天然气变压吸附提氢吸附剂设计

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。天然气变压吸附提氢吸附剂设计