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低溫甲醇水蒸氣重整制氫技術(shù)（L-MSR）是解決當(dāng)前氫能源可持續(xù)性和氫源分布不均的重要途經(jīng)之一。本文研究了銅負(fù)載于不同Ti配位形式的鈦硅分子篩（Cu/TS-1）催化劑在低溫甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)中的性能，并結(jié)合X射線光衍射儀（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、氨氣程序升溫脫附測(cè)試（NH3-TPD）和CO2程序升溫脫附測(cè)試（CO2-TPD）等表征方法，揭示了銅與骨架鈦之間的協(xié)同吸附作用顯著提高了催化劑的低溫活性和穩(wěn)定性。結(jié)果表明，在常壓、240℃、水醇比為2的條件下，Cu/TS-1催化劑表現(xiàn)出148.4 mmol·g-1·h-1的氫氣產(chǎn)率，單位質(zhì)量銅的活性為891 mmol·g-1·h-1，是共沉淀法合成Cu/ZnO催化劑單位銅質(zhì)量活性（約621 mmol·g-1·h-1）的1.4倍。在構(gòu)效關(guān)系分析中發(fā)現(xiàn)，骨架鈦的引入增加了分子篩表面的弱酸性位點(diǎn)，改善了銅納米顆粒的分散性及其與鈦硅分子篩表面的相互作用。此外，骨架鈦與銅納米顆粒之間的相互作用有利于形成豐富的雙配位CO2吸附位點(diǎn)，優(yōu)化了MSR反應(yīng)中甲酸中間體的吸附構(gòu)型，從而顯著提升了甲酸關(guān)鍵中間體的分解速率，最終使Cu/TS-1催化劑具備了優(yōu)異的低溫制氫活性。 關(guān)鍵詞：銅基催化劑；制氫；分子篩；納米材料；界面

發(fā)布時(shí)間： 2025-12-17 15:16

摘要：甲醇重整制氫是實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的重要發(fā)展方向，催化劑作為甲醇重整制氫系統(tǒng)的核心材料，其性能和壽命至關(guān)重要。本文選用商業(yè)Cu/ZnO/Al2O3催化劑為研究對(duì)象，研究了Cu基催化劑反應(yīng)10h、100h、1000h后的性能，分析了甲醇在不同催化溫度下的反應(yīng)速率，并創(chuàng)新性地提出催化劑壽命的評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)方法。系統(tǒng)研究高溫失活對(duì)Cu基催化劑性能的影響分析，通過(guò)對(duì)催化劑比表面積、Cu晶粒分散度以及熱重（TG-DTG）表征分析，發(fā)現(xiàn)高溫?zé)Y(jié)和積炭是甲醇水蒸氣重整反應(yīng)中導(dǎo)致Cu基催化劑失活的主要原因。該研究對(duì)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)長(zhǎng)壽命甲醇重整制氫系統(tǒng)具有重要意義。 關(guān)鍵詞：甲醇;制氫;催化劑;壽命

發(fā)布時(shí)間： 2025-09-12 08:34

對(duì)甲醇制氫工藝中甲醇轉(zhuǎn)化、變壓吸附兩大核心工段進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，采用優(yōu)化方案后，提高了甲醇轉(zhuǎn)化率，降低了污染物的排放，同時(shí)年運(yùn)行成本可減少人民幣約 60 萬(wàn)元，具有較好的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。 關(guān)鍵詞：甲醇；裂解制氫；工藝技術(shù)改良；VPSA；吸附劑

發(fā)布時(shí)間： 2025-04-25 14:25

為優(yōu)化甲醇催化燃燒加熱的甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)器性能，采用數(shù)值模擬的方法研究了反應(yīng)器內(nèi)耦合化學(xué)反應(yīng)的傳熱傳質(zhì)過(guò)程，分析了進(jìn)口流量、進(jìn)料溫度和水醇比對(duì)溫度和反應(yīng)性能的影響。結(jié)果表明:反應(yīng)器溫度分布受到吸放熱反應(yīng)的影響，并且由于熱量不平衡而容易產(chǎn)生熱點(diǎn)。進(jìn)料溫度對(duì)反應(yīng)器溫度影響較小，接近重整通道平均溫度可以減小進(jìn)口處溫升。增加水醇比有利于提高甲醇轉(zhuǎn)化率，但造成CO濃度輕微增加。當(dāng)重整通道進(jìn)口流量為2.0×10-7kg/s，燃燒通道進(jìn)口流量為9×10-8kg/s，進(jìn)料溫度為543.15K，水醇比1.3時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)最大溫差達(dá)到最小值為15.82K，重整通道內(nèi)平均溫度為544.34K，出口H2摩爾分?jǐn)?shù)為0．63，CO摩爾分?jǐn)?shù)為0.0034。

發(fā)布時(shí)間： 2024-12-06 16:10

以工業(yè)甲醇制氫裝置的工藝參數(shù)為基礎(chǔ)，利用AspenPlus軟件建立了甲醇水蒸氣重整制氫工藝模型，對(duì)甲醇制氫過(guò)程的反應(yīng)熱力學(xué)進(jìn)行探討，分析各主要工藝參數(shù)對(duì)制氫過(guò)程中能耗、物耗、成本和碳排放強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：反應(yīng)溫度升高有利于甲醇轉(zhuǎn)化率的提升，但會(huì)導(dǎo)致CO選擇性上升而氫氣產(chǎn)率下降；在溫度為240 ℃、壓力為1.5 MPa、水醇摩爾比為1.8、變壓吸附（PSA）單元?dú)錃馐章蕿?0%的優(yōu)化工況條件下，甲醇水蒸氣重整制氫過(guò)程的甲醇單耗、綜合能耗、碳排放強(qiáng)度和氫氣成本分別為5.96 kg/kg、1185.98 kgOE/t（1kgOE=41.8MJ）、10.45kg/kg和17.46元/kg；較高的反應(yīng)壓力和PSA單元?dú)錃馐章?、較低的水醇摩爾比和反應(yīng)溫度有利于甲醇制氫過(guò)程的節(jié)能減排；而從氫氣成本的角度出發(fā)，對(duì)甲醇水蒸氣重整制氫過(guò)程影響由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篜SA單元?dú)錃馐章剩舅寄柋龋痉磻?yīng)壓力＞反應(yīng)溫度。

發(fā)布時(shí)間： 1970-01-01 08:28

對(duì)變壓吸附( PSA) 的基本原理及特性進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，著重對(duì) PSA 制氫單元?dú)錃猱a(chǎn)品雜質(zhì)含量超標(biāo)的原因進(jìn)行詳細(xì)分析，并對(duì)每一種原因進(jìn)行深刻剖析，制定出行之有效的防范措施，徹底解決氫氣產(chǎn)品雜質(zhì)含量超標(biāo)問(wèn)題，保證 PSA 制氫單元及后續(xù)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)布時(shí)間： 2024-10-25 11:04

以蜂窩結(jié)構(gòu)FeCrAl為基體，制備了Pt-Rh（Cu）/Ce0.75Zr0.25O2/Al2O3雙金屬結(jié)構(gòu)催化劑， 對(duì)催化劑形貌物性和制氫性能進(jìn)行了分析，通過(guò)搭建實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)催化劑進(jìn)行了制氫性能的評(píng)價(jià)。 結(jié)果表明：所制備Pt-Rh/Ce0.75Zr0.25O2/Al2O3/FeCrAl表面形貌均一，無(wú)明顯色差和堵孔，催化劑表面存在大量的表面孔隙，呈現(xiàn)出蛛網(wǎng)多孔形式，易于實(shí)現(xiàn)催化劑負(fù)載，使得催化劑具有較高的氣體吸附和反應(yīng)空間；Pt與Cu物質(zhì)的量比為1：15時(shí)在所制備的Pt系催化劑中新鮮態(tài)活性最高，對(duì)于甲醇和甲烷蒸汽重整反應(yīng)具有75%以上的轉(zhuǎn)化率，且氫氣體積分?jǐn)?shù)較高；與Pt-Cu相比，Pt-Rh催化劑穩(wěn)定性高，活性組分團(tuán)聚程度較低；所制備的雙金屬催化劑可同時(shí)適用于甲烷和甲醇雙燃料，具有非常好的氫氣選擇性。

發(fā)布時(shí)間： 2024-09-28 14:52

摘要：以硝酸銅、硝酸鋁和硝酸錳為原料，用共沉淀法制備了Cu-Mn-Al尖晶石固溶體催化劑，用于甲醇水蒸氣重整制氫反應(yīng)。采用BET、H2-TPR、XRD、SEM、XPS等方法對(duì)催化劑進(jìn)行了表征，考察了Mn的添加比例（CuMnxAl4–x，x=0~0.5）對(duì)催化劑物理化學(xué)性質(zhì)、形貌及催化性能的影響。結(jié)果表明，Mn添加比例不同，催化劑的比表面積、還原性能以及表面化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，隨著Mn比例從0增大到0.5（以Cu的物質(zhì)的量為基準(zhǔn)，下同），CuAl尖晶石粒徑增大、比表面積下降，并且更難被還原。催化劑的催化性能在x=0.25時(shí)最佳，在260℃、0.3MPa、n（H2O）：n（CH3OH）=1：1、質(zhì)量空速（WHSV）為3.0g-feed/(g-cat·h)的反應(yīng)條件下，最高甲醇轉(zhuǎn)化率為91.7%，連續(xù)運(yùn)行150h后甲醇轉(zhuǎn)化率降至78.8%，均明顯高于未含Mn的CuAl尖晶石催化劑。 關(guān)鍵詞：共沉淀法；甲醇水蒸氣重整；Cu-Mn-Al 尖晶石；制氫；催化技術(shù)

發(fā)布時(shí)間： 2024-05-31 18:09

王東亮，李婧瑋，孟文亮，楊勇，周懷榮，范宗良 摘要：原料CO2和H2利用率是影響CO2加氫制甲醇過(guò)程經(jīng)濟(jì)性的重要因素。討論了催化劑類型、溫度、壓力、空速和H2/ CO2進(jìn)料比等因素對(duì)CO2轉(zhuǎn)化率和甲醇選擇性的影響以及工藝條件對(duì)氣液相中碳?xì)鋼p失的影響，提出了利用汽提方式回收液相中溶解CO2的循環(huán)工藝，并分析了弛放量對(duì)碳?xì)淅寐逝c工藝經(jīng)濟(jì)性的權(quán)衡關(guān)系，確定了最佳的弛放率。結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)汽提之后，液相中溶解的 CO2損失已可忽略不計(jì)，碳?xì)鋼p失主要取決于氣相弛放；隨著弛放氣流量的增大，設(shè)備投資費(fèi)用逐漸減小，而單位生產(chǎn)成本先減小后增大；在弛放率為 1.0%的條件下，與傳統(tǒng)工藝流程相比，含汽提的CO2加氫制甲醇循環(huán)工藝的CO2利用率為 98.9%，H2利用率為 65.9%，具有較高的原料利用率。本研究為CO2加氫制甲醇高效轉(zhuǎn)換提供一條可行路徑。 關(guān)鍵詞：二氧化碳；甲醇；過(guò)程模擬；過(guò)程分析；優(yōu)化設(shè)計(jì)。

發(fā)布時(shí)間： 2024-04-12 16:30

發(fā)布時(shí)間： 2024-04-04 11:55

發(fā)布時(shí)間： 2024-01-06 08:37

哈 嬋 王思博 秦 江 王 聰 劉澤寬 (哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院， 哈爾濱 150001) 摘 要 為了解決重整器吸熱的問(wèn)題，將催化燃燒反應(yīng)耦合在反應(yīng)器內(nèi)，重整反應(yīng)的熱量由燃燒反應(yīng)供給，這種耦合反應(yīng)器可以提高系統(tǒng)熱效率。但是由于兩種反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率不同，吸放熱反應(yīng)的匹配程度影響著制氫效率。加強(qiáng)過(guò)程耦合，研究催化燃燒腔與重整腔之間熱量匹配才能制造出結(jié)構(gòu)緊湊、能效高的集成反應(yīng)器。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文展開(kāi)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，探究了兩個(gè)反應(yīng)腔在不同的流動(dòng)方向以及催化燃燒腔不同的壁面涂覆方式下最佳的耦合方案，結(jié)果表明：無(wú)論選用哪種集成方式，應(yīng)保證重整器前段的溫度高，壁面溫度均勻；其中，垂直布置方式具有較大的優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)氫含量可以達(dá)到74%以上；當(dāng)催化燃燒腔使用泡沫金屬作為催化劑載體時(shí)產(chǎn)氫含量可以達(dá)到 60%以上。

發(fā)布時(shí)間： 2023-12-23 08:43