摘要：以双套管式甲醇水蒸气重整制氢反应装置为研究对象,首先建立以热空气供热重整反应的反应器物理模型,探究在热空气供热条件下,空气温度、流速等参数对甲醇重整制氢的影响;其次,为充分利用供热能量,在供热通道中增加了强化换热的肋片(直肋和波浪肋),分析了3种构型反应器的甲醇转化率和得氢率;最后,为得到较优的反应器结构,采用响应面分析法对波浪肋的结构特性参数进行了优化设计。研究结果表明:甲醇的转化率随空气温度和流速增加而增加;无肋双套管重整反应器装置制氢效率较低,装置出口热空气温度较高,不利于能量优化利用;增加了强化换热肋片的反应器在相同边界条件下甲醇转化率和产氢率都更高,其中,带波浪肋的反应器的性能改善效果更加明显;在波浪肋的特征参数中,肋片高度、肋周期和肋圆半径对反应器传热及甲醇转化率影响较大,肋角的影响较小;当肋高度为10.46 mm,肋周期为5倍半径,肋角度为53.49°,肋圆半径为9.98 mm时,甲醇转化率可达到99%以上。

摘要：以1 m^(3)/h(标准状态下,下同)制氢量的甲醇水蒸气重整制氢系统为研究对象,提出了重整制氢工艺流程及系统设计;采用Aspen Plus流程模拟软件建立甲醇水蒸汽重整制氢热力学模型,并对不同工况下的制氢量和气体组分进行数值模拟;同时研制了一套甲醇水蒸气重整制氢系统性能测试平台,并在不同的水醇比、压力及温度等变工况下进行实验研究。实验结果表明,在2.44 MPa、235℃和250℃工况下甲醇转化率达96.75%以上,制氢量达1.7 m^(3)/h,此时甲醇消耗量为5.3 kg,H2产出量约为1.0 kg,验证了搭建系统性能的优异性;对比模拟、实验及文献结果,H2质量流量的模拟和实验结果最大误差为7.41%,CO和CO_(2)质量流量、甲醇转化率及CO选择性等误差均小于1%,模拟及实验结果偏差较小;实验测试制氢量、甲醇转化率和CO浓度增幅与文献结果具有良好的一致性,验证了甲醇水蒸气重整制氢测试平台的可靠性和准确性。

摘要：针对150kt/a二甲醚装置自投产以来出现的运行不稳定、甲醇转化率低、产能低、消耗高、设备腐蚀等问题进行分析,查找原因,提出改进措施,实现了装置的稳定运行、达产达标及节能降耗。