[科普中國]-甲醇重組

甲醇重組指的是利用化學(xué)物理反應(yīng)使得甲醇得到重組的過程。

甲醇重組制氫的優(yōu)點與傳統(tǒng)的制氫方法相比，甲醇重整制氫具有以下3個優(yōu)點：

（1）制氫原料來源廣泛且價格低廉，甲醇作為一種常見的化工原料，既可從化石資源中制得，又可從生物質(zhì)（一切直接或間接利用綠色植物光合作用形成的有機物質(zhì)）中制得；

（2）氫元素利用率高，甲醇分子式為CH3OH，含氫量高，能量密度高，氫氣的產(chǎn)率高；

（3）制氫裝置簡單，甲醇便于儲存和運輸，可以做成組裝式或可移動式的甲醇制氫裝置。近年來以甲醇為原料制氫顯示出廣泛的應(yīng)用前景。1

制備途徑甲醇制氫主要有3種途徑：甲醇水蒸汽重整、甲醇裂解、甲醇部分氧化制氫。近年來，隨著科技的進步，甲醇電解制氫和超聲波分解甲醇水溶液制氫作為2種新穎的制氫方法逐漸進入人們的視野。

甲醇水蒸汽重組制氫甲醇水蒸汽重整是國外20世紀(jì)80年代興起的一種制氫技術(shù)，加拿大、英國、澳大利亞等國家在這方面進行了大量研究。目前，該制氫技術(shù)在工藝上較為成熟，已經(jīng)成功用于為新型氫能燃料電池客車提供能源，應(yīng)用前景良好。

來源于外界的原料：甲醇和脫鹽水（用離子交換法去除水中鈣鎂離子的水）按一定比例混合、加熱汽化并進行過熱，達到一定的溫度和壓力，進入甲醇高位槽和脫鹽水貯槽。脫鹽水作為吸收溶劑通過脫鹽水泵被送到凈化塔，吸收轉(zhuǎn)化氣中未反應(yīng)的甲醇后，再次進入原料液貯槽，與來自甲醇高位槽的甲醇一起通過原料液計量泵加壓至反應(yīng)壓力后送至換熱器預(yù)熱，再進入氣化過熱器將原料甲醇水溶液氣化并過熱至所需溫度，原料氣在轉(zhuǎn)化器中在催化劑作用下完成氣相催化裂解和轉(zhuǎn)化2個反應(yīng)，生成含CO2、H2、CO的轉(zhuǎn)化氣。轉(zhuǎn)化氣經(jīng)換熱器和冷凝器降溫至40℃左右后進凈化塔，回收未反應(yīng)的甲醇，氣體進變壓吸附工段提取氫氣，洗滌液返回原料液罐再利用。

研究重點（1）工藝的安全性：原料甲醇和產(chǎn)品氫氣都是可燃性物質(zhì)，易燃易爆，所以對其工藝的安全問題進行研究非常必要。

（2）反應(yīng)條件：研究不同反應(yīng)條件，如：微波、電磁場等對甲醇重整制氫的影響。

（3）催化劑：開發(fā)出高選擇性、高活性和高穩(wěn)定性的甲醇重整制氫反應(yīng)的催化劑，改善反應(yīng)的工藝條件，最大限度地發(fā)揮催化劑的效率。

（4）反應(yīng)裝置：研制出體積小、重量輕、性能良好且系統(tǒng)壽命較好的緊湊型甲醇重整器，提高氫氣產(chǎn)率和能量利用率，也是研究的主要任務(wù)。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

李斌 - 副教授 - 西南大學(xué)