[发明专利]一种以天然气为原料制备氢气的方法

权利要求书

1.一种以天然气为原料制备氢气的方法，其特征在于包括以下步骤：

A、常温、压力1.2MPa的原料天然气经多通道换热器预热到370～380℃后，进入脱硫反应器进行脱硫，使气体中的总硫量控制在20mg/m³以下；

B、脱硫后的气体与过热水蒸气混合后经催化燃烧器加热到590-600℃后，送入绝热反应器，与400-410℃空气在催化剂的作用下进行反应；

C、将步骤B中得到的气体经蒸汽过热器换热后送入CO变换器，进行CO变换反应，反应得到的气体送入膜分离器进行分离，分离得到产品氢气和装置尾气；

D、将步骤C中得到的装置尾气送入催化燃烧器，在催化剂的作用下与空气发生催化燃烧反应；

E、将步骤D中得到的催化燃烧反应的高温烟气送入多通道换热器换热后，送入蒸汽发生器加热脱盐水，得到的饱和蒸汽送入蒸汽过热器。

2.如权利要求1所述的一种以天然气为原料制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤A中，多通道换热器包括外壁（4）、上封头（5）、下封头（2）和中心管（11），所述外壁（4）分别与上封头（5）和下封头（2）固定连接，所述外壁（4）的两侧分别设置有第一物料进口（3）和第一物料出口（8），所述中心管（11）上连接有第二物料螺旋管（10）和第三物料螺旋管（9），所述第二物料螺旋管（10）的两端连接有第二物料进口（6）和第二物料出口（1），所述第三物料螺旋管（9）的两端连接有第三物料进口（7）和第三物料出口（12）。

3.如权利要求1所述的一种以天然气为原料制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤B中，绝热反应器包括筒体（17）、设于筒体（17）内部的内腔（24），设于筒体（17）上端的上法兰（20）和设于筒体（17）下端的下法兰（14），所述筒体（17）的上下两端对称设置有第一空气进口（22）和第三空气进口（28），所述筒体（17）的两侧设置有第二空气进口（25）和原料气进口（18），所述第一空气进口（22）的一端设于内腔（24）中并与第一气体分布环状管（19）的进气端连接，第一气体分布环状管（19）的出气端设于催化剂床层（26）中，所述第三空气进口（28）的一端设于内腔（24）中并与第二气体分布环状管（27）的进气端连接，第二气体分布环状管（27）的出气端设于催化剂床层（26）中，所述筒体（17）与内腔（24）之间填充有耐火隔热层（15），所述上法兰（20）上设置有上法兰盖（21），所述下法兰（14）上设置有下法兰盖（13），所述筒体（17）的下部设置有转化气出口（16）。