甲醇和水在催化剂的作用下，在高温环境下，反应生成粗氢气。再通过冷却、分液、氢气提纯，得到高纯度的氢气供加氢站使用。

1、甲醇重整工艺原理

按照一定比例配制的甲醇与水混合后，再经汽化、过热后在一定的温度、压力、流量条件下通过催化剂作用，发生甲醇重整反应和一氧化碳变换反应，最终生成氢气、二氧化碳的混合气。

甲醇加水重整反应是一个多组份、多反应的气固催化复杂反应系统。主要反应为：

CH₃OH Û CO+2H₂                       -90.7kJ/mol 

CO＋H₂O Û CO₂+H₂                  +41.2kJ/mol

总反应为：

CH₃OH＋H₂O Û CO₂+3H₂       -49.5kJ/mol

反应后的混合气体经换热、冷凝、分离后，即得到氢含量约 74.5%、CO₂ 含量约24.5%，CO 含量不高于 1.0%的转化气，甲醇的单程转化率通常在 98%以上，未反应的原料（甲醇、脱盐水）返回原料系统循环使用。转化气送变压吸附装置分离提纯， 得到符合要求的产品氢气。

2、PSA 变压吸附工艺原理

变压吸附技术已在世界范围内成为氢气的主要分离方法，并成功用于二氧化碳、一氧化碳、氮气、氧气、甲烷等气体的分离提纯和其它工业气体的净化，得到了越来越广泛的应用。

气体混合物的吸附分离是在固定吸附床中实现的。把一种或多种吸附剂充填在吸附床中，当含氢的混合气体在一定压力下进入吸附床后，由于气体组份存在吸附特性差异，不同的组份在吸附床的不同位置形成吸附富集区，最强吸附组份（CO2）富集于吸附床的入口端，最弱吸附组份（H2）富集于吸附床出口端，其余组份的富集区以吸附性强弱差异分布于吸附床中部，从而实现氢气的分离提纯。采用 PSA 变压吸附的方法可以制取纯度为 99%～99.9999%的氢气。

3、工艺流程简述

1） 甲醇转化工序

甲醇转化工序主要分为由原料汽化、转化、转化气冷凝、分离组成。

来自甲醇缓冲罐的甲醇，与回收在循环液缓冲罐中未反应的甲醇和水，按 1:1 的重量比经原料液计量泵加压后进入换热器中，与来自转化器的转化气进行第一次换热。完成第一次换热后的原料液温度约为 160℃，随即进入蒸发器和过热器，在蒸发器内与导热油换热后，进入过热器进一步被过热。原料蒸汽温度达到 230℃催化转化温度后进入转化器内。在此，同时完成催化重整和转化反应，生成的高温转化气在换热器 中被原料液冷却至 140℃，再经冷凝器与循环冷却水进行换热，冷凝冷却至 40℃以下后进入气液分离缓冲罐，随后送至 PSA 提氢工序；未反应完的水和极少量的甲醇送至循环液缓冲罐内，循环使用。

2） PSA 提氢工序

来自甲醇制氢系统的甲醇重整气自下而上进入吸附塔，通过装填在吸附塔内的吸附剂将气体中的杂质组分，如 CO、CO2，CH4 及残留的甲醇吸附掉，产品氢气则穿过床层，作为产品气体由塔顶输出。当床层吸附饱和后，降低压力，吸附剂中的杂质组分解析出来，从而使吸附剂得到再生。

变压吸附由 10-3-3PSA 吸附，10 个吸附塔组成，在任意时刻都有 3 台吸附塔处于吸附状态，转化气中的二氧化碳、一氧化碳和少量甲烷等组分被停留在吸附剂的表面，氢气作为非吸附组分从吸附塔的顶部收集得到，送往界外。被杂质组分饱和的吸附剂通过再生步骤，从吸附剂上脱附出来。吸附塔的再生步骤由吸附、一均降、二均降、三均降、顺放、逆放、冲洗、三均升、二均升、等待、一均升和终升等 多个步骤组成，再生结束，吸附塔又重新具备处理转化气并生产氢气的能力。10 个吸附塔轮流进行上述的步骤，保证连续处理转化气，同时连续生产氢气的目的。