甲醇水蒸气重整制氢反应生成物的检测色谱仪

甲醇水蒸气重整制氢催化剂活性评价在固定床连续流动反应装置中进行，反应器采用模拟工业列管的304不锈钢反应管（尺寸为Φ25mm×3mm×750mm）。进行催化剂活性评价时，首先将紧密堆积的催化剂样品30 mL装入反应管的等温层，然后用一定流量的N2吹扫反应管，紧接着改通入一定浓度、一定流量的H2-N2混合气，并用程序升温将反应管中心温度升至230℃，在还原温度下活化催化剂12h后，缓慢降低还原气流量，并用计量泵将甲醇水混合溶液输入反应系统，等还原气关闭、反应稳定1h后，在30min内逐渐将系统压力提升至反应要求压力。在此条件下稳定反应2h后，经六通阀取样进气相色谱仪对干基气体进行在线分析。气相色谱仪采用北京普瑞分析仪器有限公司的GC-9280型气相色谱仪，H2为载气，热导检测仪，TDX-1填充柱，柱温100℃，热导电流120 mA。

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。        

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。反应方程如下:

CH3OH→CO+2H2 （1）

H2O+CO→CO2+H2 （2）

CH3OH+H2O→CO2+3H2 （3）

重整反应生成的H2和CO2, 再经过变压吸附法（PSA）将H2和CO2分离,得到高纯氢气。

甲醇制氢工艺原理：以甲醇和脱盐水为原料，在催化剂作用下，进行甲醇转化制得转化气，经变压吸附分离制得纯氢。

方法原理

      采用甲醇制氢工艺气相色谱仪，用填充柱，对甲醇制氢中气体，液体进行测定，用外标法定量或校正面积归一法定量。

甲醇水蒸气重整制氢反应生成物的检测色谱仪

仪器及设备

1．  气相色谱仪配置：

GC-9280型气相色谱仪配置双检测器 FID /TCD  转化炉  

三路载气带六通阀进样

2．  不锈钢色谱柱：

5A分子筛     （￠4＊2m）  

改性GDX   （￠4＊2m）

TDX-01   （两根￠3＊2m）

3．  采样袋及100ml注射器

4．  数据处理：电脑及色谱工作站

5．  分析天平（万分之一）

试剂和材料

1．  载气：高纯氮，高纯氢，空气（Air要求无油，无杂质）

2．标气：常量CO,CH4，CO2

3．标气:微量CO,CH4,CO2                                                    

3．  分析级甲醇，蒸馏水

4．  配样玻璃仪器：具塞10ml试管5个或10ml烧瓶5个

分析项目

催化剂还原过程的分析

原理:按工艺要求，催化剂还原过程使用的氢气，氮气混合气，氢的含量从0.5％逐渐增至10％，最后达到转化炉进出口氢相等。

测定氧含量氧测定：

1.分析条件：色谱柱：5A分子筛  载 气：氢气 柱温：60℃  检测器：80℃ 气    化：100℃ 流  速：40ml/min

2.标样及样品测定

标样取空气5ml,用氢气稀释至100ml，其氧含量为1.05％，定体积进样。用外标法求出氧气含量。

氢测定：

      1．分析条件：色谱柱：TDX-01 载    气：氮气  柱    温：60℃ 检测器：80℃ 气  化：100℃   桥  流：120mA

      2.标样及样品测定

用100ml玻璃注射器 ，抽取1.0ml氢气注入100ml注射器内，用氮气稀释至100ml，其氢含量为1.00％，用外标法求出氢气含量。

甲醇和水分析

分析条件： 色谱柱：GDX-105  气 化：120℃ 载 气：氢气  流  速：40ml/min   柱 温：80℃     桥  流：120mA

                    检测器：120℃           进样量：1ul

原料甲醇检测

    进厂原料甲醇主要检测甲醇中水，采用热导检测器，面积校正归一法定量。分析谱图如下：

甲醇，脱盐水混合液的分析

        主要分析汽化塔的甲醇和水溶液，甲醇含量为48-52％配制标样，采用热导检测器，面积校正归一法定量。分析谱

冷凝液的分析

   主要分析冷凝液的甲醇和水溶液，甲醇含量为15-20％配制标样，采用热导检测器，面积校正归一法定量。

釜液，洗涤液的分析

主要分析釜液，洗涤液的甲醇和水溶液，甲醇含量为-5％配制标样，采用热导检测器，面积校正归一法定量。

气体分析：

分析条件：

 色谱柱：TDX-01  载    气：氢气  柱    温：80℃   检测器：120℃   气    化：120℃   流  速：40ml/min 桥  流：120mA

1.转化气的测定

.转化气的组成为H2,CO,CH4,CO2,H2O,CH3OH等，主要分析CO,CH4,CO2。采用热导检测器，面积外标法定量。

2.产品气的测定

产品气分析微量CO,CH4,CO2经TDX-01柱分离进入转化炉，转化成甲烷，用FID检测。