Purificação de hidrogénio PSA

PURIFICAÇÃO DE HIDROGÉNIO POR PSA

Soluções com peneiras moleculares para a purificação de hidrogénio em processos PSA

A JALON fornece soluções de alta performance com peneiras moleculares para a purificação de hidrogénio em aplicações PSA — ajudando os operadores industriais a remover as principais impurezas, a proteger os processos a jusante e a produzir hidrogénio de alta pureza e fiável.

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Peneira molecular JLWN5

Elevada capacidade de adsorção, adsorção/dessorção rápidas e elevada resistência mecânica para aplicações de purificação de hidrogénio.

Explore o JLWN5

Converter o gás de alimentação rico em hidrogénio num gás de produto fiável

O hidrogénio proveniente de processos de reformação, de refinação e químicos contém normalmente óxidos de carbono, azoto, metano, humidade e hidrocarbonetos residuais. A purificação por PSA remove seletivamente estas impurezas, permitindo ao mesmo tempo que o hidrogénio passe como gás produto.

Como funciona a purificação de hidrogénio por PSA

01 GÁS DE ALIMENTAÇÃO

Alimento rico em hidrogénio

O H₂ entra na unidade com impurezas específicas do processo.

02 ADSORÇÃO

Impurezas retidas

As camadas adsorventes retêm seletivamente os componentes que não são hidrogénio.

03 REGENERAÇÃO

Cama restaurada

A redução da pressão liberta as impurezas para o ciclo seguinte.

04 PRODUTO H₂

Saída contínua

Várias plataformas funcionam em sequência para garantir um fluxo contínuo de produtos.

Concebido para matérias-primas exigentes, ricas em hidrogénio

O PSA é amplamente utilizado em fluxos de hidrogénio provenientes da reforma do metano a vapor, de gases residuais de refinarias e da indústria petroquímica, de gás de forno de coque e de gases residuais de metanol ou amoníaco.

Gás de reformador a vapor
Gás residual da refinaria
Gás de forno de coque
Gás residual de processo químico

Combater as impurezas que limitam a qualidade do hidrogénio

O JLWN5 foi concebido para a remoção de CO, N₂ e CH₄ num leito de adsorção PSA de H₂. No caso de fluxos de alimentação com maior teor de humidade, CO₂ ou hidrocarbonetos pesados, pode ser combinado com camadas de proteção a montante adequadas.

Remoção de CO
Remoção de N₂
Remoção de CH₄
A NOSSA SOLUÇÃO

JLWN5: Um crivo molecular 5A recomendado para a purificação de hidrogénio por PSA

O JLWN5 é um aluminosilicato cristalino sintético com uma estrutura porosa tridimensional bem desenvolvida e forte polaridade, com uma abertura de poro de 0,5 nm. Graças a um processo de formação superior, o JLWN5 aumentou significativamente a absorção de CO e N2e CH4 capacidade de adsorção em comparação com a peneira molecular 5A padrão. 

Concebido para oferecer as vantagens de uma elevada capacidade de adsorção, taxas rápidas de adsorção e dessorção e elevada resistência mecânica, o JLWN5 é um excelente adsorvente para o processo de purificação de hidrogénio por PSA.

Para além da purificação de hidrogénio, o JLWN5 também pode ser utilizado para separar parafinas normais de hidrocarbonetos ramificados e cíclicos, bem como para a secagem ao ar.

  • Recomendado para a purificação de hidrogénio por PSA
  • Adsorção melhorada de CO, N₂ e CH₄ em comparação com o 5A comum
  • Elevada resistência ao esmagamento para garantir um funcionamento estável do leito
Ver detalhes

Especificações típicas do JLWN5

Diâmetro da conta1,6–2,5 mm
Adsorção de CO*≥28 ml/g
Adsorção de N₂*≥11 ml/g
Adsorção estática de água*≥25 % em peso %
Resistência média ao esmagamento≥35 N
Densidade aparente0,73–0,78 g/ml

JLWN5 vs. Peneira molecular 5A convencional

Ambos os materiais são peneiras moleculares 5A. O JLWN5 foi concebido especificamente para a PSA de hidrogénio e tem como foco o desempenho no que diz respeito às impurezas relevantes em fluxos ricos em hidrogénio.

Veja a diferença substancial por trás do resultado do PSA.

Ponto de comparação5A convencionalPeneira molecular JLWN5 5A
Focd oasnr oaçãoDesempenho geral de adsorção do General 5A em tarefas de separação padrão.Desenvolvido para melhorar a adsorção de CO, N₂ e CH₄ na purificação de hidrogénio por PSA.
Papel do PSA no hidrogénioPode ser utilizado como camada adsorvente 5A, dependendo da configuração do leito.Peneira molecular PSA específica para hidrogénio, destinada à remoção de CO/N₂/CH₄.
Resposta cíclicaDepende da classe selecionada e das condições de funcionamento.Concebido para uma adsorção e dessorção rápidas no funcionamento cíclico do PSA.
Resistência média ao esmagamentoMédia de aproximadamente 35 N

Típico: 30–40 N

Resistência média típica à compressão ≥ 35 N
Adsorção de COMédia de aproximadamente 28 ml/g

Típico: 28–30 ml/g

≥28 ml/g

760 mmHg, 25 °C, ativado

Adsorção de N₂Média de aproximadamente 10,4 ml/g

Típico: 10–11 ml/g

≥11 ml/g

760 mmHg, 25 °C, ativado
MATERIAL DO NÚCLEO

Desempenho que ajuda a manter as unidades PSA de hidrogénio a funcionar no seu melhor

01 SELETIVIDADE

Captar as principais impurezas residuais.

O JLWN5 foi concebido para a remoção de CO de fluxos ricos em hidrogénio, bem como para a adsorção de N₂ e CH₄ — tarefas de separação importantes em aplicações de PSA de hidrogénio.

02 CICLISMO DE ALTA VELOCIDADE

Acompanhe o ritmo acelerado das operações da PSA.

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03 RESISTÊNCIA MECÂNICA

Concebido para suportar variações repetidas de pressão.

A elevada resistência ao esmagamento ajuda a limitar a quebra dos grânulos e a formação de pó, contribuindo para um funcionamento estável em condições de serviço cíclico exigentes.

Encontre a opção mais adequada para o seu aparelho. Partilhe com a nossa equipa técnica a composição do gás de alimentação, as condições de funcionamento e as especificações de hidrogénio pretendidas, para obter orientações sobre os materiais adequados à sua aplicação.

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ESTUDOS DE CASO DE PROJETOS

Estudos de caso sobre PSA, baseados em operações industriais reais

Veja como as peneiras moleculares JALON têm sido utilizadas em operações industriais de PSA — desde melhorias na purificação de hidrogénio até à separação de CO. Os resultados apresentados abaixo são específicos de cada projeto e das respetivas condições de funcionamento.

PSA PURIFICAÇÃO DE HIDROGÉNIO / 2018

Modernização do sistema de purificação de hidrogénio PSA numa unidade de hidrogenação de alcatrão de carvão

Durante uma atualização técnica, a instalação substituiu o crivo molecular da sua unidade de produção de hidrogénio PSA por um crivo molecular de purificação de hidrogénio da JALON. A unidade concluiu o comissionamento à primeira tentativa.

+7%

Aumento da taxa de produção de hidrogénio

23 000 m³/h

Produção de hidrogénio concretizada

<1 ppm

Teor de CO no hidrogénio após o processo de melhoria

EXPERIÊNCIA RELACIONADA COM A PSA

Separação de PSA e CO na Yulin Coal Chemical.

O adsorvente JALON JLCOS foi aplicado na primeira fase do processo PSA para a produção de CO.

104 t

Carga total de adsorvente

22

Torres de adsorção

18 000 m³/h

Volume de processamento da segunda fase

JLCOS

Adsorvente aplicado

ÂMBITO DO PROJETO
Gás de alimentação
Separação de PSA e CO
Produto de CO
PORQUE É QUE A JALON?

Um parceiro de confiança, desde a qualificação dos materiais até à entrega a nível mundial

A JALON combina o desenvolvimento especializado de peneiras moleculares com uma produção sujeita a controlos de qualidade e um apoio técnico ágil para aplicações industriais de separação de gases.

28+

Anos de experiência na tecnologia e no fabrico de peneiras moleculares.

68 000 t

Capacidade anual de produção de peneiras moleculares moldadas.

86+

Regiões e países em que prestamos serviços nos mercados industriais.

200 g

É retida uma amostra de cada lote para garantir a rastreabilidade durante três anos.

Certificações que garantem uma qualidade consistente

Os sistemas de gestão com certificação ISO ajudam a garantir uma produção responsável, um controlo de qualidade documentado e um abastecimento fiável.

Perguntas mais frequentes

A JALON fornece adsorventes de peneira molecular e apoio técnico orientado para as aplicações. Não fabricamos nem fornecemos conjuntos completos de purificação de hidrogénio por PSA, vasos de adsorção, válvulas, sistemas de controlo ou equipamento de adsorção pré-montado. Apoiamos proprietários de instalações, empresas de EPC e parceiros de equipamento PSA na seleção, qualificação e fornecimento de materiais com base na composição da alimentação, condições de funcionamento, configuração do leito e especificações-alvo do hidrogénio.

O 5A não é o único adsorvente utilizado na PSA de hidrogénio. Um leito em camadas pode também utilizar 3A, 4A, 13X, alumina ativada ou carvão ativado para desidratação, gestão de CO₂ ou proteção contra hidrocarbonetos, dependendo da alimentação. O 5A é normalmente selecionado para a fase de remoção de CO e N₂. O JLWN5 leva esta função um passo mais além com uma estrutura de 5A sem aglutinante, concebida para uma adsorção melhorada de CO, N₂ e CH₄, ciclos rápidos e elevada resistência mecânica.
O gás de alimentação rico em hidrogénio pode conter CO, CO₂, N₂, CH₄, vapor de água e hidrocarbonetos residuais. O processo PSA utiliza adsorventes com diferentes afinidades para reter estas impurezas, enquanto o hidrogénio passa através deles como gás produto.
O PSA é frequentemente utilizado após a reforma a vapor do metano e com gases residuais de refinarias, instalações petroquímicas, fornos de coque, metanol e amoníaco. A adequação do processo depende da composição do gás, da pressão de funcionamento e da pureza e recuperação de hidrogénio exigidas.
Analise a análise do gás de alimentação, o tamanho das esferas, a disposição do leito, o método de carregamento, a pressão e a temperatura de funcionamento, a duração do ciclo, a especificação atual do hidrogénio e quaisquer sinais de desgaste ou contaminação do leito.
Alterações na composição da alimentação, na humidade ou na contaminação por hidrocarbonetos pesados, o desgaste do adsorvente, a sedimentação do leito e as alterações no ciclo do processo podem, todas elas, afetar o desempenho.

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PENEIRAS MOLECULARES JALON JLOED UTILIZADAS PARA A DESIDRATAÇÃO DE ELECTRÓLITOS

Esta carta destina-se a informá-lo de que avaliámos o produto Molecular Sieve JLOED 3.0-5.0 MM da Luoyang Jalon Micro-nano New Materials Co., Ltd para secar os nossos solventes orgânicos para a produção de eletrólito para baterias de iões de lítio. Os solventes orgânicos resultantes que passaram pelo nosso processo com o produto JLOED 3.0-5.0 MM da peneira molecular nas nossas instalações de I/D e de produção localizadas em Chico, CA, EUA, foram aprovados nas nossas especificações, apresentando um teor de humidade extremamente baixo, inferior a 10ppm. Este produto de peneira molecular cumpriu os nossos requisitos de qualidade e é altamente recomendado para utilização na indústria de baterias de iões de lítio para secagem de solventes orgânicos. Também apreciamos o suporte técnico da empresa.

Energia nanotecnológica

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Luoyang Jalon Micro-nano New Materials Co., Ltd. As peneiras moleculares da série JLPM são utilizadas principalmente para a secagem criogénica de gases industriais gerais. O sistema de purificação na unidade de separação de ar remove H2O e CO2, bem como a dessulfuração de gás natural e outros hidrocarbonetos (remoção de H2S e mercaptanos) e CO2.

 

Vale a pena referir que a Yuntianhua United Commerce Co., Ltd. Company 52000 Nm3/Projeto de unidade de separação de ar criogénico. O método de projeto e fabricação da unidade de separação de ar por ar, adsorvedor adota projeto de fluxo radial vertical, capacidade de processamento de 311352 nm3 / h, pressão de adsorção de 5,13 Bar (A), tipo de carregamento minha empresa JLPM3 peneira molecular eficiente 92 toneladas, 107 toneladas de alumina ativada, pode garantir que o conteúdo de CO2 no ar significa 1000 partes por milhão (2000 PPM) equipamento instantâneo e operação estável, exportação de peneira molecular de CO2 <0,1 PPM.

A peneira molecular de alto desempenho de quinta geração JLPM1 é uma peneira molecular avançada utilizada na unidade de pré-purificação (APPU) do equipamento de separação de ar. Em comparação com as gerações anteriores, a peneira molecular de alto desempenho JLPM1 de quinta geração melhorou significativamente a capacidade de adsorção de CO2; a peneira molecular de alto desempenho JLPM1 de quinta geração trará múltiplos benefícios para os projectistas e operadores de separação de ar. Para o projeto da nova instalação de separação de ar, a aplicação da peneira molecular de alto desempenho de quinta geração JLPM1 pode fazer com que a separação de ar ocupe uma área mais pequena, reduzindo assim o investimento em equipamento e os custos operacionais. A peneira molecular de alto desempenho de quinta geração JLPM1 também pode ser usada para a transformação de equipamentos antigos, o que pode reduzir o consumo de energia ou melhorar a capacidade de processamento da separação de ar.

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O projeto de produção de oxigénio de 30000Nm3/h de adsorção por oscilação de pressão (VPSA) da Zhuhai Yueyufeng Iron and Steel Co., Ltd., concebido e construído pela CSSC Huanggang Precious Metals Co., Ltd., foi iniciado com êxito em 27 de junho de 2019. Em 29 de maio de 2020, o dispositivo estava a funcionar de forma estável há 11 meses, e todos os indicadores são melhores do que os indicadores de conceção. Foi altamente reconhecido e elogiado pelos clientes e criou um efeito cumulativo de 150 milhões de yuans por ano para a empresa. Ao mesmo tempo, o projeto concretizou a produção inteligente de oxigénio, o controlo móvel e a monitorização remota para orientar a produção, ajudando a concretizar a promoção ecológica e inteligente da indústria.

 

O projeto utiliza 4 conjuntos de geradores de oxigénio de adsorção por oscilação de pressão (VPSA) em paralelo. O conjunto único de dispositivos foi concebido para produzir 7500Nm3/h de oxigénio e 80% de pureza de oxigénio. A nossa empresa (Luoyang Jalon Micro Nano New Materials Co., Ltd.) utiliza a peneira molecular de oxigénio de alta eficiência do tipo lítio JLOX-103, com 68 toneladas, a produção real de oxigénio atinge 7650Nm3/h e a concentração de oxigénio é superior a 82,3%. Os 4 conjuntos de equipamento neste projeto são preenchidos com 272 toneladas da nossa peneira molecular de oxigénio JLOX-103, com uma produção total de oxigénio de mais de 30000Nm3/h.

 

A peneira molecular de oxigénio é um material importante para garantir o funcionamento do equipamento de produção de oxigénio VPSA. Este projeto é mais um caso de sucesso da peneira molecular de oxigénio de alta eficiência do tipo lítio JLOX-103 da nossa empresa.

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