基于DRM的天然气制氢减排与甲醇联产方案及关键参数优化

作     者：雷子航 刘桂莲 

作者机构：西安交通大学化学工程与技术学院 

出 版 物：《石油化工》 (Petrochemical Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(22078259) 

主　　题：制氢 碳减排 CO 重整 耦合 优化 

摘      要：基于甲烷CO2重整（DRM）建立了天然气制氢减排与甲醇联产耦合系统，利用DRM处理天然气制氢工艺废气并生产甲醇，实现天然气制氢系统的碳减排和资源化利用。基于反应平衡和甲醇合成反应经验模型建立了耦合系统的Aspen Plus模拟模型和高效分析优化数学模型，并对关键参数进行了优化。模拟结果表明，DRM的最佳温度范围为805～825 ℃；在甲烷水蒸气重整（MSR）温度为850 ℃时，甲烷补充量、蒸汽补充量和DRM温度的最佳值分别为14.0 mol/s、8.0 mol/s和805 ℃，耦合系统的碳排放较传统天燃气制氢工艺降低38%；MSR和DRM的甲烷进料配比可用于产品结构调整，在甲醇与H2的单位价格比大于3.0时，提高DRM反应甲烷补充量可提高经济效益。