气相色谱仪器在甲醇制氢项目中的应用

（北京普瑞分析仪器有限公司）

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，利用的甲醇蒸气重整──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:
 采用甲醇制氢工艺专用气相色谱仪，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。

一．仪器及设备
1．  色谱仪" >气相色谱仪配置：
双检测器  FID 检测限≤1×10^-11g/s（苯）   

TCD  灵敏度≥3000mv.ml/mg（苯）   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）
二． 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,CH_4，CO₂ 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
一．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％，达到转化炉进出口氢相等。要求使用的氢气和氮气中的氧含量＜0.2％，首先测定氧含量氧测定：
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。
3.氢测定：

 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
4.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。
 
一．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

1．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：
 

2.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。 
3.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。
4.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。

三.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H_2,CO,CH₄,CO_2,H₂O,CH₃OH等，主要分析CO,CH_4,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,CH_4,CO₂经TDX-01柱分离进入转化炉，转化成甲烷，用FID检测。

GC-9280型气相色谱仪

【品      牌】：普瑞仪器

【产品名称】：GC-9280型气相色谱仪

【产品介绍】：

  GC-9280气相色谱仪（触摸屏）是普瑞仪器潜心研究研发出来的一款实验室专用气相色谱仪，采用7寸彩色触摸屏控制，专业色谱仪UI操作界面设计，直观反映进样口、柱温箱、检测器的内部温度值和个检测器的数值，以及运行时间，具备一键降温功能，操作简单直观，使用方便。

  本仪器广泛应用于科研教育、石油、化工、生物化学、食品安全、医药卫生、环境监测、司法调查等多个领域。仪器测试精度高，重复性好，值得信赖。

     仪器特点

性能特点

进样口流量、色谱柱载气流量，检测器气体流量，精密控制

多种进样口可配：填充柱进样口（带隔垫吹扫，可接大口径毛细管柱）、分流/不分流毛细管进样口、程序升温冷柱头进样口挥发性组分串接进样口（专配与顶空/吹扫捕集/热脱附等样品预处理装置）；

行业的检测器设计

特殊陶瓷化处理的放大板，在潮湿季节始终稳定，自动点火，氢气泄露自动保护功能，安全可靠。

精密控制程序升温与炉膛温度，精准的炉温跟踪设计

炉膛内部控制精度小于0.01℃；内部各点之间的温差不大于1℃；快速升温及降温，程序升温速度120℃/min；平衡时间10秒；降温时间（300℃到50℃）6min；绝对控制的温度准确度（与实际温度相差小于0.3℃）。

全进口的阀配置系统

*多搭载8个阀（四通阀、六通阀、十通阀以及液体进样阀可选）；自动控制、序列运行；0泄露吹扫技术；高速切换电磁阀寿命长（100万次，10mS）。

独立加热小柱箱

多柱色谱系统中，可以分别设定不同柱子的使用温度，从而达到每根柱子*佳分离效果；

气路切割技术的方便实现

可实现多维色谱功能完成复杂样品的分离分析，可实现色谱柱的反吹功能来大大节省分析时间和周期；

     技术参数

     服务承诺

 北京普瑞分析仪器有限公司是一家注重承诺，对用户高度负责的色谱仪生产厂家，凡是购买本公司色谱仪产品的用户，我们均做出以下承诺：

  1、我公司提供一年产品保修期，保修期内免费上门维修（人为因素或不可抗拒的自然现象所引起的故障或破坏除外）。

  2、在接到报修通知后，8小时响应问题，3个工作日内赶到现场并解决问题。

  3、用户可以通过售后电话咨询有关技术问题，并得到明确的解决方案。

  4、用户在正常使用中出现性能故障时，本公司承诺以上保修服务。除此以外，国家适用法律法规另有明确规定的，本公司将遵照相关法律法规执行。

  5、在保修期内，以下情况将实行有偿维修服务：

  （1）由于人为或不可抗拒的自然现象而发生的损坏

  （2）由于操作不当而造成的故障或损坏

  （3）由于对产品的改造、分解、组装而发生的故障或损坏。

原创作者：北京普瑞分析仪器有限公司