CN117509541A - 一种甲醇裂解粗氢制备高纯氢气的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种甲醇裂解粗氢制备高纯氢气的方法，属于氢气制备领域，所述方法包括膜分离、吸附塔吸附；本发明制备高纯氢气的方法，生产的氢气产品纯度高，按照GB/T 3634.2‑2011中的方法，检测氢气产品的纯度，氢气（H2）纯度（体积分数）为99.999*10‑2。

Description

一种甲醇裂解粗氢制备高纯氢气的方法
技术领域
本发明涉及一种甲醇裂解粗氢制备高纯氢气的方法，属于氢气制备领域。
背景技术
氢气是主要的工业原料，也是最重要的工业气体和特种气体，近年来，由于精细化工、蒽醌法制双氧水、粉末冶金、油脂加氢、林业品和农业品加氢、生物工程、石油炼制加氢及氢燃料清洁汽车等的迅速发展，对纯氢需求量急速增加。
甲醇裂解制氢即利用甲醇的直接分解反应制备氢气，该反应为合成气制甲醇的逆反应，在催化剂的作用下，进行裂解和变换，生成一氧化碳和氢，然后经过提纯，得到高纯氢气。
一般情况下，甲醇裂解生产的粗氢，会经过变压吸附工艺来进行提纯，该工艺正常情况下可以使氢气的体积分数保持在98%，如果对氢气的纯度要求较高，变压吸附工艺的均压次数和吸附塔的数量都要相应的增加，最终导致成本增加。
膜分离工艺是近几年新兴的氢气提纯工艺，其原理是使用特殊的膜材料，利用各气体组分在膜材料中溶解扩散系数的差异，导致其渗透通过膜壁的速率不同，将混合气体中的氢分子从其他气体分子中分离出来，实现提纯，变压吸附工艺与膜分离工艺单独使用时都不能生产纯度较高的氢气，如果将膜分离工艺与变压吸附工艺相结合，能够在不增加均压次数和吸附塔的数量的同时，提高氢气的纯度，同时膜分离工艺的成本较低，可以有效控制生产成本。
在实际生产中发现，在同时使用变压吸附工艺与膜分离工艺对粗氢进行提纯时，也很难生产出体积分数大于99.999%的高纯氢气，CN109694073A公开了膜分离与变压吸附结合制取高纯一氧化碳和氢气的双高工艺，将膜分离与变压吸附结合，制取高纯一氧化碳和氢气，但是生产的氢气体积分数仅大于99.9%，达不到高纯氢气的标准，申请人在尝试改变工艺路线和参数后，能够生产出体积分数大于99.999%的氢气产品，但是质量相当不稳定，产品的水分含量、氧含量、一氧化碳、二氧化碳含量偏高，均稍高于标准。
综上所述，现有技术中甲醇裂解生产氢气的工艺，可以使用变压吸附工艺与膜分离工艺，同时对粗氢进行提纯，虽然可以生产出体积分数大于99.999%的氢气产品，但是产品的水分含量、氧含量、一氧化碳、二氧化碳含量偏高，仍达不到高纯氢气的标准。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，在将甲醇裂解粗氢提纯的过程中，通过使用特制的中空纤维膜进行膜分离，再进行吸附塔吸附，实现氢气产品的体积分数大于99.999%的同时，降低产品的水分含量、氧含量、一氧化碳、二氧化碳含量，使其达到标准。
为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种甲醇裂解粗氢制备高纯氢气的方法，所述方法包括膜分离、吸附塔吸附。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述膜分离的方法为，将粗氢进行膜分离，使用的膜分离器为普里森分离器，分离器的膜结构为中空纤维丝，控制膜分离器入口粗氢的进气温度为65-71℃，控制膜分离器入口粗氢的进气压力为8.05-8.40MPa，控制膜分离器入口粗氢的进气流量为10300-10700Nm3/h，经分离后，得到膜分离粗氢；
所述粗氢中，氢气的体积分数为74.53%，一氧化碳的体积分数为7.24%，二氧化碳的体积分数为1.77%，氮气的体积分数为10.41%，其他杂质的体积分数为6.05%；
所述中空纤维丝的材质为改性聚砜，改性聚砜的制备方法包括炭黑表面改性、混合熔融、纺丝；
所述炭黑表面改性的方法为，将炭黑浸没于混合酸液中，控制搅拌速度为230-270r/min，进行搅拌，搅拌的时间为25-35min，搅拌后经过滤、洗涤、干燥，得到酸处理炭黑，然后将酸处理炭黑与乙醇水溶液混合，使其分散均匀后，加入氨水、双十二烷基二甲基溴化铵，控制搅拌速度为670-750r/min，进行搅拌，搅拌22-29min后，缓慢滴加正硅酸乙酯，保持搅拌速度不变，继续搅拌8.0-9.0h，搅拌后经过滤、洗涤、干燥，得到表面改性炭黑；
所述炭黑与混合酸液的质量比为3:12-16；
所述炭黑的粒径为10-14μm；
所述混合酸液中，硫酸的浓度为12-20wt%，硝酸的浓度为5-10wt%，磷酸的浓度为2.0-3.0wt%，溶剂为去离子水；
所述酸处理炭黑、乙醇水溶液、氨水、双十二烷基二甲基溴化铵、正硅酸乙酯的质量比为135-165:300-400:3.5-4.5:2.5-3.5:6-8；
所述乙醇水溶液的浓度为40-50wt%；
所述氨水的浓度为24-27wt%；
所述混合熔融的方法为，将表面改性炭黑与γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，搅拌均匀后，与聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒混合，控制温度为330-350℃，并搅拌使表面改性炭黑均匀分散，得到熔融态物质，即制膜熔体；
所述表面改性炭黑、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒的质量比为105-135:2.5-3.5:10000-12000:3200-3700；
所述纺丝的方法为，将制膜熔体作为壳液，将对苯二甲酸二乙酯作为芯液，保持壳液温度为315-325℃，保持芯液温度为72-78℃，将芯液与壳液共同通过纺丝机，控制纺丝温度为215-230℃，控制壳液挤出压力为0.34-0.36MPa，控制芯液挤出压力为0.015-0.025MPa，经挤出得到中空纤维状液膜，并在12-15℃冷水浴中固化，固化后经醇洗、干燥，得到中空纤维丝；
所述中空纤维丝的厚度为160-180μm，外径为1.45-1.55mm，表面孔隙率为86.9-87.4%，表面平均孔径大小为0.53-0.57μm。
所述吸附塔吸附的方法为，将膜分离粗氢进行变压吸附，调节膜分离粗氢的温度为42-47℃，控制膜分离粗氢进气压力为2.6-2.8MPa，使分离粗氢进入变压吸附系统，变压吸附系统由8个吸附塔组成，经过吸附、均压降压、逆放、抽真空、均压升压、产品气升压步骤，进行吸附与再生的交替，即可完成气体的连续分离与提纯。
与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：
本发明制备高纯氢气的方法，生产的氢气产品纯度高，按照GB/T 3634.2-2011中的方法，检测氢气产品的纯度，氢气（H2）纯度（体积分数）为99.999*10-2；
本发明制备高纯氢气的方法，能有效降低氢气产品中的水分含量、氧含量、一氧化碳、二氧化碳含量，按照GB/T 3634.2-2011中的方法，检测氢气产品中水分含量、氧含量、一氧化碳、二氧化碳含量，其中氧（O2）含量（体积分数）为0.7-0.8*10-6；一氧化碳（CO）含量（体积分数）为0.2-0.3*10-6；二氧化碳（CO2）含量（体积分数）为0.3-0.5*10-6；水分（H2O）含量（体积分数）为0.7-0.9*10-6；
本发明制备高纯氢气的方法，生产的氢气产品中其他杂质少，按照GB/T 3634.2-2011中的方法，检测氢气产品中氩含量、氮含量、甲烷含量、杂质总含量，其中氩（Ar）含量（体积分数）为0.5-0.6*10-6；氮（N2）含量（体积分数）为1.5-1.8*10-6；甲烷（CH4）含量（体积分数）为0.5-0.7*10-6；杂质总含量（体积分数）为4.8-5.1*10-6。
具体实施方式
实施例1
（1）膜分离
将粗氢进行膜分离，使用的膜分离器为普里森分离器，分离器的膜结构为中空纤维丝，控制膜分离器入口粗氢的进气温度为67℃，控制膜分离器入口粗氢的进气压力为8.25MPa，控制膜分离器入口粗氢的进气流量为10500Nm3/h，经分离后，得到膜分离粗氢；
所述粗氢中，氢气的体积分数为74.53%，一氧化碳的体积分数为7.24%，二氧化碳的体积分数为1.77%，氮气的体积分数为10.41%，其他杂质的体积分数为6.05%；
所述中空纤维丝的材质为改性聚砜，改性聚砜的制备方法包括炭黑表面改性、混合熔融、纺丝；
所述炭黑表面改性的方法为：
将炭黑浸没于混合酸液中，控制搅拌速度为250r/min，进行搅拌，搅拌的时间为30min，搅拌后经过滤、洗涤、干燥，得到酸处理炭黑，然后将酸处理炭黑与乙醇水溶液混合，使其分散均匀后，加入氨水、双十二烷基二甲基溴化铵，控制搅拌速度为720r/min，进行搅拌，搅拌24min后，缓慢滴加正硅酸乙酯，保持搅拌速度不变，继续搅拌8.5h，搅拌后经过滤、洗涤、干燥，得到表面改性炭黑；
所述炭黑与混合酸液的质量比为3:14；
所述炭黑的粒径为12μm；
所述混合酸液中，硫酸的浓度为15wt%，硝酸的浓度为7.5wt%，磷酸的浓度为2.5wt%，溶剂为去离子水；
所述酸处理炭黑、乙醇水溶液、氨水、双十二烷基二甲基溴化铵、正硅酸乙酯的质量比为150:350:4:3:7；
所述乙醇水溶液的浓度为45wt%；
所述氨水的浓度为26wt%；
所述混合熔融的方法为：
将表面改性炭黑与γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，搅拌均匀后，与聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒混合，控制温度为340℃，并搅拌使表面改性炭黑均匀分散，得到熔融态物质，即制膜熔体；
所述表面改性炭黑、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒的质量比为120:3:11000:3500；
所述纺丝的方法为：
将制膜熔体作为壳液，将对苯二甲酸二乙酯作为芯液，保持壳液温度为320℃，保持芯液温度为75℃，将芯液与壳液共同通过纺丝机，控制纺丝温度为225℃，控制壳液挤出压力为0.35MPa，控制芯液挤出压力为0.02MPa，经挤出得到中空纤维状液膜，并在13℃冷水浴中固化，固化后经醇洗、干燥，得到中空纤维丝；
所述中空纤维丝的厚度为170μm，外径为1.5mm，表面孔隙率为87.2%，表面平均孔径大小为0.56μm。
（2）吸附塔吸附
将膜分离粗氢进行变压吸附，调节膜分离粗氢的温度为45℃，控制膜分离粗氢进气压力为2.7MPa，使分离粗氢进入变压吸附系统，变压吸附系统由8个吸附塔组成，经过吸附、均压降压、逆放、抽真空、均压升压、产品气升压步骤，进行吸附与再生的交替，即可完成气体的连续分离与提纯。
实施例2
（1）膜分离
将粗氢进行膜分离，使用的膜分离器为普里森分离器，分离器的膜结构为中空纤维丝，控制膜分离器入口粗氢的进气温度为65℃，控制膜分离器入口粗氢的进气压力为8.05MPa，控制膜分离器入口粗氢的进气流量为10300Nm3/h，经分离后，得到膜分离粗氢；
所述粗氢中，氢气的体积分数为74.53%，一氧化碳的体积分数为7.24%，二氧化碳的体积分数为1.77%，氮气的体积分数为10.41%，其他杂质的体积分数为6.05%；
所述中空纤维丝的材质为改性聚砜，改性聚砜的制备方法包括炭黑表面改性、混合熔融、纺丝；
所述炭黑表面改性的方法为：
将炭黑浸没于混合酸液中，控制搅拌速度为230r/min，进行搅拌，搅拌的时间为35min，搅拌后经过滤、洗涤、干燥，得到酸处理炭黑，然后将酸处理炭黑与乙醇水溶液混合，使其分散均匀后，加入氨水、双十二烷基二甲基溴化铵，控制搅拌速度为670r/min，进行搅拌，搅拌29min后，缓慢滴加正硅酸乙酯，保持搅拌速度不变，继续搅拌9.0h，搅拌后经过滤、洗涤、干燥，得到表面改性炭黑；
所述炭黑与混合酸液的质量比为3:12；
所述炭黑的粒径为10μm；
所述混合酸液中，硫酸的浓度为12wt%，硝酸的浓度为10wt%，磷酸的浓度为2.0wt%，溶剂为去离子水；
所述酸处理炭黑、乙醇水溶液、氨水、双十二烷基二甲基溴化铵、正硅酸乙酯的质量比为135:300:3.5:2.5:6；
所述乙醇水溶液的浓度为50wt%；
所述氨水的浓度为24wt%；
所述混合熔融的方法为：
将表面改性炭黑与γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，搅拌均匀后，与聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒混合，控制温度为330℃，并搅拌使表面改性炭黑均匀分散，得到熔融态物质，即制膜熔体；
所述表面改性炭黑、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒的质量比为105:2.5:10000:3200；
所述纺丝的方法为：
将制膜熔体作为壳液，将对苯二甲酸二乙酯作为芯液，保持壳液温度为315℃，保持芯液温度为72℃，将芯液与壳液共同通过纺丝机，控制纺丝温度为215℃，控制壳液挤出压力为0.34MPa，控制芯液挤出压力为0.015MPa，经挤出得到中空纤维状液膜，并在12℃冷水浴中固化，固化后经醇洗、干燥，得到中空纤维丝；
所述中空纤维丝的厚度为160μm，外径为1.45mm，表面孔隙率为86.9%，表面平均孔径大小为0.53μm。
（2）吸附塔吸附
将膜分离粗氢进行变压吸附，调节膜分离粗氢的温度为42℃，控制膜分离粗氢进气压力为2.8MPa，使分离粗氢进入变压吸附系统，变压吸附系统由8个吸附塔组成，经过吸附、均压降压、逆放、抽真空、均压升压、产品气升压步骤，进行吸附与再生的交替，即可完成气体的连续分离与提纯。
实施例3
（1）膜分离
将粗氢进行膜分离，使用的膜分离器为普里森分离器，分离器的膜结构为中空纤维丝，控制膜分离器入口粗氢的进气温度为71℃，控制膜分离器入口粗氢的进气压力为8.40MPa，控制膜分离器入口粗氢的进气流量为10700Nm3/h，经分离后，得到膜分离粗氢；
所述粗氢中，氢气的体积分数为74.53%，一氧化碳的体积分数为7.24%，二氧化碳的体积分数为1.77%，氮气的体积分数为10.41%，其他杂质的体积分数为6.05%；
所述中空纤维丝的材质为改性聚砜，改性聚砜的制备方法包括炭黑表面改性、混合熔融、纺丝；
所述炭黑表面改性的方法为：
将炭黑浸没于混合酸液中，控制搅拌速度为270r/min，进行搅拌，搅拌的时间为25min，搅拌后经过滤、洗涤、干燥，得到酸处理炭黑，然后将酸处理炭黑与乙醇水溶液混合，使其分散均匀后，加入氨水、双十二烷基二甲基溴化铵，控制搅拌速度为750r/min，进行搅拌，搅拌22min后，缓慢滴加正硅酸乙酯，保持搅拌速度不变，继续搅拌8.0h，搅拌后经过滤、洗涤、干燥，得到表面改性炭黑；
所述炭黑与混合酸液的质量比为3:16；
所述炭黑的粒径为14μm；
所述混合酸液中，硫酸的浓度为20wt%，硝酸的浓度为5.0wt%，磷酸的浓度为3.0wt%，溶剂为去离子水；
所述酸处理炭黑、乙醇水溶液、氨水、双十二烷基二甲基溴化铵、正硅酸乙酯的质量比为165:400:4.5:3.5:8；
所述乙醇水溶液的浓度为40wt%；
所述氨水的浓度为27wt%；
所述混合熔融的方法为：
将表面改性炭黑与γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，搅拌均匀后，与聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒混合，控制温度为350℃，并搅拌使表面改性炭黑均匀分散，得到熔融态物质，即制膜熔体；
所述表面改性炭黑、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒的质量比为135:3.5:12000:3700；
所述纺丝的方法为：
将制膜熔体作为壳液，将对苯二甲酸二乙酯作为芯液，保持壳液温度为325℃，保持芯液温度为78℃，将芯液与壳液共同通过纺丝机，控制纺丝温度为230℃，控制壳液挤出压力为0.36MPa，控制芯液挤出压力为0.025MPa，经挤出得到中空纤维状液膜，并在15℃冷水浴中固化，固化后经醇洗、干燥，得到中空纤维丝；
所述中空纤维丝的厚度为180μm，外径为1.55mm，表面孔隙率为87.4%，表面平均孔径大小为0.57μm。
（2）吸附塔吸附
将膜分离粗氢进行变压吸附，调节膜分离粗氢的温度为47℃，控制膜分离粗氢进气压力为2.6MPa，使分离粗氢进入变压吸附系统，变压吸附系统由8个吸附塔组成，经过吸附、均压降压、逆放、抽真空、均压升压、产品气升压步骤，进行吸附与再生的交替，即可完成气体的连续分离与提纯。
对比例1
与实施例1不同的是，膜分离步骤中，中空纤维丝的材质为改性聚砜，改性聚砜的制备方法如下：
将炭黑、聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒混合，控制温度为340℃，并搅拌使炭黑均匀分散，得到熔融态物质，即制膜熔体；
所述炭黑、聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒的质量比为120:11000：3500；
所述炭黑的粒径为12μm；
纺丝步骤不变，进行纺丝，得到中空纤维丝；
所述中空纤维丝的厚度为170μm，外径为1.5mm，表面孔隙率为87.2%，表面平均孔径大小为0.56μm；
除此之外，膜分离步骤的其他步骤保持不变，吸附塔吸附步骤保持不变，进行氢气的制备。
对比例2
与实施例1不同的是，将粗氢先进行吸附塔吸附步骤，再进行膜分离步骤，步骤中的工艺参数保持不变，进行氢气的制备。
对比例3
与实施例1不同的是，省去膜分离步骤，将粗氢直接进行吸附塔吸附步骤，并将吸附塔的数量增加至12个，保持吸附塔吸附步骤工艺参数不变，进行氢气的制备。
实施例4氢气产品指标检查
将实施例1-3、对比例1-3生产的氢气产品，按照GB/T 3634.2-2011中的方法，分别检测氢气产品的纯度、氧含量、氩含量、氮含量、一氧化碳含量、二氧化碳含量、甲烷含量、水分含量、杂质总含量，检测结果见表1。
实施例1-3在将甲醇裂解粗氢提纯的过程中，通过使用特制的中空纤维膜进行膜分离，再进行吸附塔吸附，氢气产品的体积分数大于99.999%的同时，产品杂质含量低。
对比例1在膜分离步骤中，改变了中空纤维膜的制备工艺，在膜分离后进行吸附塔吸附，制备的氢气产品纯度发生一定程度下降，并且氮、氧、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、水分含量均发生一定程度上升，从而导致杂质总含量上升，氢气产品达不到超纯氢气的标准；
对比例2的制备方法中，将粗氢先进行吸附塔吸附步骤，再进行膜分离步骤，步骤中的工艺参数保持不变，进行氢气的制备，导致氢气产品纯度发生下降，但是下降程度较小，杂质中氮、一氧化碳、水分的含量较高，从而导致杂质总含量上升，氢气产品达不到超纯氢气的标准；
对比例3省去膜分离步骤，将粗氢直接进行吸附塔吸附步骤，并将吸附塔的数量增加至12个，保持吸附塔吸附步骤工艺参数不变，即现有技术中常用的变压吸附工艺，进行氢气的制备，氢气的纯度发生严重下降，并且杂质含量极高，氢气产品达不到超纯氢气的标准。

Claims (6)

1.一种甲醇裂解粗氢制备高纯氢气的方法，其特征在于，所述方法包括膜分离、吸附塔吸附；
所述膜分离的方法为，将粗氢进行膜分离，使用的膜分离器的膜结构为中空纤维丝，控制膜分离器入口粗氢的进气温度为65-71℃，控制膜分离器入口粗氢的进气压力为8.05-8.40MPa，控制膜分离器入口粗氢的进气流量为10300-10700Nm3/h，经分离后，得到膜分离粗氢；
所述中空纤维丝的材质为改性聚砜，改性聚砜的制备方法包括炭黑表面改性、混合熔融、纺丝；
所述炭黑表面改性的方法为，将炭黑浸没于混合酸液中，控制搅拌速度为230-270r/min，进行搅拌，搅拌的时间为25-35min，搅拌后经过滤、洗涤、干燥，得到酸处理炭黑，然后将酸处理炭黑与乙醇水溶液混合，使其分散均匀后，加入氨水、双十二烷基二甲基溴化铵，控制搅拌速度为670-750r/min，进行搅拌，搅拌22-29min后，缓慢滴加正硅酸乙酯，保持搅拌速度不变，继续搅拌8.0-9.0h，搅拌后经过滤、洗涤、干燥，得到表面改性炭黑；
所述炭黑与混合酸液的质量比为3:12-16；
所述混合酸液中，硫酸的浓度为12-20wt%，硝酸的浓度为5-10wt%，磷酸的浓度为2.0-3.0wt%，溶剂为去离子水；
所述酸处理炭黑、乙醇水溶液、氨水、双十二烷基二甲基溴化铵、正硅酸乙酯的质量比为135-165:300-400:3.5-4.5:2.5-3.5:6-8；
所述混合熔融的方法为，将表面改性炭黑与γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷混合，搅拌均匀后，与聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒混合，控制温度为330-350℃，并搅拌使表面改性炭黑均匀分散，得到熔融态物质，即制膜熔体；
所述表面改性炭黑、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、聚醚砜树脂母粒、聚醚醚酮树脂母粒的质量比为105-135:2.5-3.5:10000-12000:3200-3700；
所述纺丝的方法为，将制膜熔体作为壳液，将对苯二甲酸二乙酯作为芯液，保持壳液温度为315-325℃，保持芯液温度为72-78℃，将芯液与壳液共同通过纺丝机，控制纺丝温度为215-230℃，控制壳液挤出压力为0.34-0.36MPa，控制芯液挤出压力为0.015-0.025MPa，经挤出得到中空纤维状液膜，并在12-15℃冷水浴中固化，固化后经醇洗、干燥，得到中空纤维丝；
所述吸附塔吸附的方法为，将膜分离粗氢进行变压吸附，调节膜分离粗氢的温度为42-47℃，控制膜分离粗氢进气压力为2.6-2.8MPa，使分离粗氢进入变压吸附系统，变压吸附系统由8个吸附塔组成，经过吸附、均压降压、逆放、抽真空、均压升压、产品气升压步骤，进行吸附与再生的交替，即可完成气体的连续分离与提纯。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解粗氢制备高纯氢气的方法，其特征在于：
所述膜分离步骤中，使用的膜分离器为普里森分离器。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解粗氢制备高纯氢气的方法，其特征在于：
所述膜分离步骤中，粗氢中氢气的体积分数为74.53%，一氧化碳的体积分数为7.24%，二氧化碳的体积分数为1.77%，氮气的体积分数为10.41%，其他杂质的体积分数为6.05%。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解粗氢制备高纯氢气的方法，其特征在于：
所述炭黑表面改性步骤中，炭黑的粒径为10-14μm。
5.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解粗氢制备高纯氢气的方法，其特征在于：
所述炭黑表面改性步骤中，乙醇水溶液的浓度为40-50wt%，氨水的浓度为24-27wt%。
6.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解粗氢制备高纯氢气的方法，其特征在于：
所述纺丝步骤中，中空纤维丝的厚度为160-180μm，外径为1.45-1.55mm，表面孔隙率为86.9-87.4%，表面平均孔径大小为0.53-0.57μm。
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