PSA purification de l'hydrogène

PURIFICATION DE L'HYDROGÈNE PAR PSA

Solutions de tamis moléculaires pour la purification de l'hydrogène destinées à la PSA

JALON propose des solutions hautement performantes à base de tamis moléculaires pour la purification de l'hydrogène dans le cadre d'applications PSA, aidant ainsi les opérateurs industriels à éliminer les principales impuretés, à protéger les processus en aval et à produire de l'hydrogène de haute pureté de manière fiable.

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Tamis moléculaire JLWN5

Capacité d'adsorption élevée, adsorption/désorption rapides et grande résistance mécanique pour les applications de purification de l'hydrogène.

Découvrez le JLWN5

Transformer un gaz d'alimentation riche en hydrogène en un gaz produit fiable

L'hydrogène issu du reformage, des raffineries et des procédés chimiques contient généralement des oxydes de carbone, de l'azote, du méthane, de l'humidité et des hydrocarbures résiduels. La purification par PSA élimine sélectivement ces impuretés tout en laissant passer l'hydrogène sous forme de gaz produit.

Comment fonctionne la purification de l'hydrogène par PSA ?

01 GAZ D'ALIMENTATION

Alimentation riche en hydrogène

L'H₂ entre dans l'unité avec des impuretés spécifiques au procédé.

02 ADSORPTION

Impuretés retenues

Les couches d'adsorbant retiennent de manière sélective les composants autres que l'hydrogène.

03 RÉGÉNÉRATION

Lit remis en état

La réduction de la pression permet d'évacuer les impuretés avant le cycle suivant.

04 PRODUIT H₂

Sortie continue

Plusieurs plateaux fonctionnent en succession pour assurer un flux continu de produits.

Conçu pour les matières premières riches en hydrogène et particulièrement exigeantes

Le procédé PSA est largement utilisé pour les flux d'hydrogène issus du reformage au vapeur du méthane, des gaz résiduaires des raffineries et des industries pétrochimiques, du gaz de cokerie, ainsi que des gaz résiduaires issus de la production de méthanol ou d'ammoniac.

Gaz de reformage à la vapeur
Gaz résiduels de raffinerie
Gaz de haut fourneau
Gaz résiduels d'origine chimique

Cibler les impuretés qui nuisent à la qualité de l'hydrogène

Le JLWN5 est conçu pour éliminer le CO, le N₂ et le CH₄ dans un lit d'adsorption PSA à H₂. Pour les flux présentant une teneur élevée en humidité, en CO₂ ou en hydrocarbures lourds, il peut être associé à des couches de protection en amont adaptées.

Élimination du CO
Élimination de l'azote (N₂)
Élimination du CH₄
NOTRE SOLUTION

JLWN5 : un tamis moléculaire de type 5A recommandé pour la purification de l'hydrogène par PSA

Le JLWN5 est un aluminosilicate cristallin synthétique doté d’une structure poreuse tridimensionnelle bien développée et d’une forte polarité, avec une ouverture de pores de 0,5 nm. Grâce à un procédé de fabrication de pointe, le JLWN5 a permis d’augmenter considérablement l’absorption de CO et de N2et CH4 capacité d'adsorption par rapport au tamis moléculaire 5A standard. 

Doté d'une grande capacité d'adsorption, d'une vitesse d'adsorption et de désorption élevée ainsi que d'une grande résistance mécanique, le JLWN5 est un excellent adsorbant pour le procédé de purification de l'hydrogène par PSA.

Outre la purification de l'hydrogène, le JLWN5 peut également être utilisé pour séparer les paraffines normales des hydrocarbures ramifiés et cycliques, ainsi que pour le séchage à l'air.

  • Recommandé pour la purification de l'hydrogène par PSA
  • Adsorption améliorée du CO, du N₂ et du CH₄ par rapport à la charbon actif 5A standard
  • Haute résistance à l'écrasement pour garantir un fonctionnement stable du lit
Voir les détails

Caractéristiques techniques types du JLWN5

Diamètre des perles1,6 à 2,5 mm
CO adsorption*≥ 28 ml/g
N₂ adsorption*≥ 11 ml/g
Adsorption statique de l'eau*≥25 % en poids %
Résistance moyenne à l'écrasement≥ 35 N
Densité apparente0,73–0,78 g/ml

JLWN5 vs. tamis moléculaire 5A classique

Ces deux matériaux sont des tamis moléculaires de type 5A. Le JLWN5 a été spécialement conçu pour la séparation par adsorption sous pression (PSA) de l'hydrogène et offre des performances optimisées pour éliminer les impuretés critiques présentes dans les flux riches en hydrogène.

Découvrez la différence significative qui se cache derrière le résultat du PSA.

Point de comparaison5A classiqueTamis moléculaire JLWN5 5A
Thème : l'adsorptionPerformances d'adsorption du General 5A pour les opérations de séparation standard.Conçu pour améliorer l'adsorption du CO, du N₂ et du CH₄ dans le processus de purification de l'hydrogène par PSA.
Rôle du PSA dans le domaine de l'hydrogènePeut être utilisé comme couche adsorbante 5A, en fonction de la conception du lit.Tamis moléculaire PSA dédié à l'hydrogène, destiné à l'élimination du CO, du N₂ et du CH₄.
Réponse cycliqueCela dépend de la classe choisie et des conditions d'utilisation.Conçu pour une adsorption et une désorption rapides dans le cadre d'un fonctionnement PSA cyclique.
Résistance moyenne à l'écrasementEnviron 35 N en moyenne

Valeur typique : 30 à 40 N

Résistance moyenne à l'écrasement typique ≥ 35 N
Adsorption du COEnviron 28 ml/g en moyenne

Valeur typique : 28 à 30 ml/g

≥ 28 ml/g

760 mmHg, 25 °C, activé

Adsorption de N₂Environ 10,4 ml/g en moyenne

Valeur typique : 10 à 11 ml/g

≥ 11 ml/g

760 mmHg, 25 °C, activé
MATÉRIAU DE L'ÂME

Des performances qui contribuent à maintenir les unités PSA à hydrogène à leur meilleur niveau de fonctionnement

01 SÉLECTIVITÉ

Éliminer les principales impuretés résiduelles.

Le JLWN5 est conçu pour l'élimination du CO des flux riches en hydrogène, ainsi que pour l'adsorption du N₂ et du CH₄ — des opérations de séparation essentielles dans les applications PSA à l'hydrogène.

02 CYCLISME DE VITESSE

Suivez le rythme des opérations rapides de la PSA.

Les caractéristiques d'adsorption et de désorption rapides permettent au matériau de réagir efficacement lorsque les lits PSA alternent entre les phases d'adsorption et de régénération.

03 RÉSISTANCE MÉCANIQUE

Conçu pour résister à des variations de pression répétées.

Sa résistance élevée à l'écrasement contribue à limiter la rupture des perles et la formation de poussière, ce qui garantit un fonctionnement stable dans des conditions d'utilisation cycliques exigeantes.

Trouvez la solution la mieux adaptée à votre appareil. Communiquez à notre équipe technique la composition de votre gaz d'alimentation, vos conditions d'exploitation et les spécifications cibles en matière d'hydrogène afin d'obtenir des conseils sur les matériaux adaptés à votre application.

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ÉTUDES DE CAS DE PROJETS

Études de cas PSA issues d'exploitations industrielles réelles

Découvrez comment les tamis moléculaires JALON ont été mis en œuvre dans des applications PSA industrielles, allant de la modernisation des systèmes de purification de l'hydrogène à la séparation du CO. Les résultats présentés ci-dessous sont spécifiques à chaque projet et à ses conditions d'exploitation.

PSA - PURIFICATION DE L'HYDROGÈNE / 2018

Modernisation du système de purification de l'hydrogène par PSA dans une usine d'hydrogénation de goudron de houille

Dans le cadre d'une mise à niveau technique, le site a remplacé le tamis moléculaire de son unité de production d'hydrogène par procédé PSA par un tamis moléculaire JALON destiné à la purification de l'hydrogène. La mise en service de l'unité s'est déroulée sans encombre dès la première tentative.

+7%

Augmentation du taux de production d'hydrogène

23 000 m³/h

Production d'hydrogène réalisée

< 1 ppm

Teneur en CO dans l'hydrogène après traitement

EXPÉRIENCE CONNEXE EN MATIÈRE DE PSA

Séparation PSA-CO chez Yulin Coal Chemical.

L'adsorbant JALON JLCOS a été utilisé dans le premier étage PSA pour la production de CO.

104 t

Charge totale d'adsorbant

22

Tours d'adsorption

18 000 m³/h

Volume de traitement de la deuxième phase

JLCOS

Adsorbant appliqué

PORTÉE DU PROJET
Gaz d'alimentation
Séparation PSA-CO
Produit CO
POURQUOI JALON ?

Un partenaire fiable, de la qualification des matériaux à la livraison dans le monde entier

JALON allie le développement spécialisé de tamis moléculaires à une production soumise à des contrôles de qualité et à un assistance technique réactive pour les applications industrielles de séparation des gaz.

28+

Des années d'expérience dans le domaine de la technologie des tamis moléculaires et de leur fabrication.

68 000 t

Capacité de production annuelle de tamis moléculaires moulés.

86+

Régions et pays desservis sur l'ensemble des marchés industriels.

200 g

Un échantillon est prélevé sur chaque lot afin d'assurer une traçabilité sur trois ans.

Des certifications qui garantissent une qualité constante

Les systèmes de gestion certifiés ISO contribuent à garantir une fabrication responsable, un contrôle qualité documenté et un approvisionnement fiable.

Questions fréquemment posées

JALON fournit des adsorbants à base de tamis moléculaires ainsi qu'une assistance technique axée sur les applications. Nous ne fabriquons ni ne fournissons de modules complets de purification d'hydrogène par PSA, de cuves d'adsorption, de vannes, de systèmes de contrôle ou d'équipements d'adsorption préassemblés. Nous accompagnons les exploitants d'usines, les entreprises d'ingénierie, d'approvisionnement et de construction (EPC) et les partenaires fournisseurs d'équipements PSA dans le choix, la qualification et la fourniture des matériaux, en fonction de la composition de la charge, des conditions d'exploitation, de la configuration du lit d'adsorption et des spécifications cibles en matière d'hydrogène.

Le 5A n'est pas le seul adsorbant utilisé dans les systèmes PSA à hydrogène. Un lit stratifié peut également utiliser du 3A, du 4A, du 13X, de l'alumine activée ou du charbon actif pour la déshydratation, la gestion du CO₂ ou la protection contre les hydrocarbures, en fonction du flux d'alimentation. Le 5A est généralement choisi pour l'étape d'élimination du CO et du N₂. Le JLWN5 va encore plus loin dans ce domaine grâce à une structure 5A sans liant, conçue pour une adsorption améliorée du CO, du N₂ et du CH₄, des cycles rapides et une résistance mécanique élevée.
Le gaz d'alimentation riche en hydrogène peut contenir du CO, du CO₂, du N₂, du CH₄, de la vapeur d'eau et des hydrocarbures résiduels. Le procédé PSA utilise des adsorbants présentant différentes affinités pour retenir ces impuretés, tandis que l'hydrogène passe à travers pour former le gaz produit.
La technologie PSA est couramment utilisée après le reformage au vapeur du méthane, ainsi qu'avec les gaz résiduaires issus des raffineries, de l'industrie pétrochimique, des fours à coke, de la production de méthanol et d'ammoniac. Son adéquation dépend de la composition du gaz, de la pression de fonctionnement, ainsi que de la pureté et du taux de récupération d'hydrogène requis.
Vérifiez les résultats de l'analyse des gaz d'alimentation, la taille des billes, la configuration du lit, la méthode de chargement, la pression et la température de fonctionnement, la durée des cycles, les spécifications actuelles relatives à l'hydrogène, ainsi que tout signe d'usure ou de contamination du lit.
Les variations de la composition de la charge, de son taux d'humidité ou de la présence d'hydrocarbures lourds, l'usure de l'adsorbant, la tassement du lit et les modifications du cycle de traitement peuvent tous avoir une incidence sur les performances.

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TAMIS MOLÉCULAIRES JALON JLOED UTILISÉS POUR LA DÉSHYDRATATION DES ÉLECTROLYTES

Cette lettre a pour but de vous informer que nous avons évalué le tamis moléculaire JLOED 3.0-5.0 MM de Luoyang Jalon Micro-nano New Materials Co. pour sécher nos solvants organiques destinés à la production d'électrolyte pour batterie Li ion. Les solvants organiques qui ont été traités avec le tamis moléculaire JLOED 3.0-5.0 MM dans nos installations de recherche et développement et de production situées à Chico, CA, aux États-Unis, ont satisfait à nos spécifications en présentant une teneur en humidité extrêmement faible, inférieure à 10 ppm. Ce tamis moléculaire répond à nos exigences de qualité et son utilisation est fortement recommandée dans l'industrie des batteries Li ion pour le séchage des solvants organiques. Nous apprécions également l'assistance technique de la société.

Énergie nanotechnologique

Produits apparentés
5A Tamis moléculaire
Unité de séparation d'air cryogénique Projet
Yuntianhua United Commerce Co, Ltd. Projet d'unité de séparation cryogénique de l'air de 52000 Nm3

Luoyang Jalon Micro-nano New Materials Co, Ltd. Les tamis moléculaires de la série JLPM sont principalement utilisés pour le séchage cryogénique des gaz industriels généraux. Le système de purification de l'unité de séparation de l'air élimine le H2O et le CO2, ainsi que la désulfuration du gaz naturel et d'autres hydrocarbures (élimination du H2S et des mercaptans) et le CO2.

 

Il convient de mentionner que Yuntianhua United Commerce Co. a lancé un projet d'unité de séparation d'air cryogénique de 52 000 Nm3. La méthode de conception et de fabrication de l'unité de séparation de l'air par l'air, l'adsorbeur adopte une conception de flux radial vertical, la capacité de traitement de 311352 nm3 / h, 5,13 Bar (A) pression d'adsorption, type de chargement mon entreprise JLPM3 efficace tamis moléculaire 92 tonnes, 107 tonnes d'alumine activée, peut assurer que la teneur en CO2 dans l'air signifie 1000 parties par million (2000 PPM) équipement instantané et le fonctionnement stable, l'exportation de CO2 tamis moléculaire < 0,1 PPM.

Le tamis moléculaire haute performance de cinquième génération JLPM1 est un tamis moléculaire avancé utilisé dans l'unité de pré-purification (APPU) de l'équipement de séparation de l'air. Par rapport aux générations précédentes, le tamis moléculaire haute performance de cinquième génération JLPM1 présente une capacité d'adsorption du CO2 considérablement améliorée. Le tamis moléculaire haute performance de cinquième génération JLPM1 apportera de nombreux avantages aux concepteurs et aux opérateurs d'installations de séparation de l'air. Pour la conception d'une nouvelle installation de séparation d'air, l'application du tamis moléculaire haute performance de cinquième génération JLPM1 peut faire en sorte que la séparation d'air occupe une surface plus petite, réduisant ainsi l'investissement dans l'équipement et les coûts d'exploitation. Le tamis moléculaire haute performance de cinquième génération JLPM1 peut également être utilisé pour la transformation d'anciens équipements, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie ou d'améliorer la capacité de traitement de la séparation de l'air.

Produits apparentés
Séparation de l'air JLOX-300
13X Tamis moléculaire
Zhuhai Yueyufeng Iron and Steel Co, Ltd. Projet de production d'oxygène par adsorption modulée en pression (VPSA) de 30000Nm3/h

Le tamis moléculaire à oxygène est un matériau important pour assurer le fonctionnement de l'équipement de production d'oxygène VPSA. Ce projet est un autre exemple de réussite de notre tamis moléculaire à oxygène JLOX-103 de type lithium à haute efficacité.

 

Le projet de production d'oxygène par adsorption modulée en pression (VPSA) de 30000Nm3/h de Zhuhai Yueyufeng Iron and Steel Co, Ltd, conçu et construit par CSSC Huanggang Precious Metals Co, Ltd, a été mis en service avec succès le 27 juin 2019. Au 29 mai 2020, l'appareil a fonctionné de manière stable pendant 11 mois, et tous les indicateurs sont meilleurs que les indicateurs de conception. Il a été hautement reconnu et loué par les clients, et a créé un effet cumulatif de 150 millions de yuans par an pour l'entreprise. Dans le même temps, le projet a réalisé une production intelligente d'oxygène, un contrôle mobile et une surveillance à distance pour guider la production, contribuant ainsi à la promotion verte et intelligente de l'industrie.

 

Le projet utilise 4 ensembles de générateurs d'oxygène à adsorption modulée en pression (VPSA) en parallèle. Le dispositif unique est conçu pour produire 7500 Nm3/h d'oxygène et une pureté d'oxygène de 80%. Il est rempli de tamis moléculaire à oxygène à haute efficacité de type lithium JLOX-103 de notre société (Luoyang Jalon Micro Nano New Materials Co., Ltd.), soit 68 tonnes, la production réelle d'oxygène atteint 7650 Nm3/h, et la concentration d'oxygène est supérieure à 82,3%. Les 4 ensembles d'équipements de ce projet sont remplis de 272 tonnes de notre tamis moléculaire à oxygène JLOX-103, avec une production totale d'oxygène de plus de 30000 Nm3/h.

 

Le tamis moléculaire à oxygène est un matériau important pour assurer le fonctionnement de l'équipement de production d'oxygène VPSA. Ce projet est un autre exemple de réussite du tamis moléculaire à oxygène JLOX-103 de notre société, de type lithium et à haute efficacité.

Luoyang Jalon Micro-nano New Materials Co, Ltd. Le tamis moléculaire de génération d'oxygène à haut rendement de la série JLOX-100 est un cristal d'aluminosilicate de type X au lithium, qui est un tamis moléculaire de génération d'oxygène de niveau international avancé. Il est largement utilisé dans les secteurs suivants : sidérurgie, métallurgie non ferreuse, industrie chimique, transformation des fours pour économiser l'énergie, protection de l'environnement, papeterie, aquaculture, soins médicaux et autres industries.

Produits apparentés
Molécules de lithium JLOX-100