Til hovedinnhold

Forskningsinstituttene SINTEF Materialer og kjemi og SINTEF Petroleum har med virkning fra 1. januar 2018 slått seg sammen og heter nå SINTEF Industri.

Hydrogenrensing ved adsorpsjonsprosesser

Hydrogenrensing ved adsorpsjonsprosesser

Hydrogen er en viktig reaktant i industrielle prosesser og også som energibærer. State-of-the-art teknologi for hydrogenrensing er en prosess basert på trykk-sving adsorpsjon (PSA). SINTEF har kompetanse på å produsere, karakterisere og teste porøse materialer som kan brukes i PSA prosessen. Vi kan også demonstrere forskjellige PSA-konfigurasjoner i en fire-kolonnes reaktorenhet og optimalisere PSA syklusen for å oppnå maksimal profitt.

En optimalisert adsorpsjonsprosess er et resultat av et godt samspill mellom materialvitenskap og prosessteknikk. I en analogi til naturen kan vi si at absorbenten er hjertet av enheten og prosessteknikk er hjernen; det er nødvendig å synkronisere alle operasjoner for å utnytte adsorbenten optimalt. I en PSA enhet svinger trykket mellom høyt trykk, hvor forurensningene blir fjernet, til lavt trykk, hvor adsorbenten blir delvis regenerert.

SINTEF har en lang tradisjon for å produsere absorberende materialer fra pulver til formede legemer (pellets, ekstrudater og nå monolitter). Vi kan måle isotermer av rene gasser og opptil tre-blandinger og også diffusjon av rene gasser, som gir alle nødvendige parametere for å designe og modellere en trykk-sving adsorpsjon (PSA) prosess eller en andre adsorpsjons-basert prosess.

Vi har nylig innlemmet en fire-kolonnes PSA enhet som kan operere fra vakuum til 70 bar trykk som kan dekke de fleste separasjonsbetingelser aktuelle industrielt for å produsere hydrogen. Vi kan måle gjennombruddskurver og kjøre sykliske eksperimenter med mange forskjellige regenereringskonfigurasjoner. De nødvendige steg samt synkroniseringen av disse kan optimaliseres ved hjelp av dynamisk modellering.