CN107188126A - 一种高纯度氢气的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯度氢气的制备方法。本发明以纯度大于80％的氢气为原料，利用吸附剂，采用低温负压的方式除去氢气中的氮气、二氧化碳等杂质，得到纯度大于99.99％的氢气。本发明方法是具有节能、环保、安全、易规模化生产和操作的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种高纯度氢气的制备方法，特别涉及一种利用甲烷裂解法制备氢气为原料，进行二次纯化制备高纯度氢气的方法.
背景技术
随着科学技术水平的日益提高，各种技术、设备、仪器仪表对高性能、高灵敏感的电子元件依赖性加强，而在电子元件制作过程，特别是半导体器件生产中，材料纯度是其关键，对原材料纯度不断提出更高的要求。氢气是在半导体电子元件制造中不可缺的还原性气体和保护气体，因此对符合电子生产要求纯度的氢气需求不断增加，且不能满足供应。
目前国内生产的氢气主要来源于电解水制氢气，再进行纯化，由于电解法生产，不可避免的消耗大量的电能和有氧气产生，这又存在混合气体发生爆炸的危险。利用甲烷裂解制氢技术，不仅成本低廉，能耗大大降低，符合环保要求，同时可以避免氧气的产生，使其安全系数大大提高。氢气中的氮气、二氧化碳等杂质采用常规方法是不易除去的，钯扩散的方法尽管充分有效，但是造价高，产量小，不能用于高压净化。在常规的条件下，氮气、二氧化碳几乎对所有的吸附剂都没有吸附性或吸附容量很小。
发明内容
为了克服上述生产技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种制备高纯度氢气的方法；以纯度大于80％的氢气为原料，利用吸附剂，采用低温负压的方式除去氢气中的氮气、二氧化碳等杂质，得到纯度大于99.99％的氢气。
本发明中所述的百分数除有特殊说明外都为重量百分数。
本发明的技术方案为：一种高纯度氢气的制备方法，包括以下步骤：
以甲烷、纯水为原料，在温度300℃-450℃，压力为2.5MPa下，采用银系催化剂催化裂解得到主要含有氢气和二氧化碳的混合气；氢气和二氧化碳的混合气在吸附器中进行低温负压吸附分离，吸附器中填充对二氧化碳有选择性吸附性能的吸附剂，得到纯度大于99.99％的氢气。所述原料甲烷与纯水的摩尔比为1：3-1：5，所述低温负压过程中的温度为-50℃，吸附压力为-1.0MPa。
所述的甲烷与水反应的银系催化剂是由成都龙飞科技有限公司提供，其型号为AER601。
所述的吸附剂为活性炭，或者是细孔硅胶。
所述产品高纯度氢气将充入气瓶内或输送至使用现场。
所述氮气转化为气相后可回收或经净化后制成高纯度氮气。
本发明方法具有节能、环保、安全、易规模化生产和操作便捷的特点。低温负压吸附的运用，突破了氢气中氮气等惰性气体难以脱除的传统工艺，做到无三废排放，杜绝氧的同时存在，安全更可靠。
具体实施方式
实施例1：
原料氢气制备：以甲烷、纯水为原料，在温度300℃，压力为2.5MPa下，采用银系催化剂催化裂解得到主要含有氢气和二氧化碳的混合气；氢气和二氧化碳的混合气在吸附器中进行低温负压吸附分离，吸附器中填充对二氧化碳有选择性吸附性能的吸附剂，得到纯度大于99.99％的氢气。所述原料甲烷与纯水的摩尔比为甲烷：水＝1：3，所述低温负压过程中的温度为-50℃，吸附压力为-1.0MPa。所述银系催化剂是由成都龙飞科技有限公司提供，其型号为AER601。所述吸附剂为活性炭。
实施例2：
原料氢气制备：以甲烷、纯水为原料，在温度450℃，压力为2.5MPa下，采用银系催化剂催化裂解得到主要含有氢气和二氧化碳的混合气；氢气和二氧化碳的混合气在吸附器中进行低温负压吸附分离，吸附器中填充对二氧化碳有选择性吸附性能的吸附剂，得到纯度大于99.99％的氢气。所述原料甲烷与纯水的摩尔比为甲烷：水＝1：5，所述低温负压过程中的温度为-50℃，吸附压力为-1.0MPa。所述银系催化剂是由成都龙飞科技有限公司提供，其型号为AER601。所述吸附剂为细孔硅胶。
Claims (3)
1.一种高纯度氢气的制备方法，包括以下步骤：
原料气纯氢的制备：以甲烷、纯水为原料，在温度300℃-450℃，压力为2.5MPa下，采用银系催化剂催化裂解得到主要含有氢气和二氧化碳的混合气；氢气和二氧化碳的混合气在吸附器中进行低温负压吸附分离，吸附器中填充对二氧化碳有选择性吸附性能的吸附剂，得到纯度大于99.99％的氢气。所述原料甲烷与纯水的摩尔比为1：3-1：5，所述低温负压过程中的温度为-50℃，吸附压力为-1.0MPa。
2.如权利要求1所述的一种高纯度氢气的制备方法，其特征是所述的甲烷与水反应的银系催化剂是由成都龙飞科技有限公司提供，其型号为AER601。
3.如权利要求1所述的一种高纯度氢气的制备方法，其特征是所述的吸附剂为活性炭，或者是细孔硅胶。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1935634A (zh) * | 2006-09-21 | 2007-03-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 采用循环流化床的吸附强化甲烷水蒸汽重整制氢工艺及装置 |
| CN1974375A (zh) * | 2006-12-07 | 2007-06-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 采用固定床吸附强化的甲烷水蒸汽重整制氢工艺及装置 |
| CN101648698A (zh) * | 2009-08-31 | 2010-02-17 | 济南德洋特种气体有限公司 | 一种高纯度氢气制备工艺 |
| CN103373706A (zh) * | 2012-04-19 | 2013-10-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种甲烷重整制氢方法及装置 |
| CN103816913A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-05-28 | 太原理工大学 | 一种甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂及其制备方法和应用 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1935634A (zh) * | 2006-09-21 | 2007-03-28 | 中国石油化工股份有限公司 | 采用循环流化床的吸附强化甲烷水蒸汽重整制氢工艺及装置 |
| CN1974375A (zh) * | 2006-12-07 | 2007-06-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 采用固定床吸附强化的甲烷水蒸汽重整制氢工艺及装置 |
| CN101648698A (zh) * | 2009-08-31 | 2010-02-17 | 济南德洋特种气体有限公司 | 一种高纯度氢气制备工艺 |
| CN103373706A (zh) * | 2012-04-19 | 2013-10-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种甲烷重整制氢方法及装置 |
| CN103816913A (zh) * | 2014-03-06 | 2014-05-28 | 太原理工大学 | 一种甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂及其制备方法和应用 |
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