[发明专利]一种甲醇水即时制氢系统及其制氢方法

权利要求书

1.一种甲醇水即时制氢系统，包括甲醇水存储容器、原料输送装置、制氢设备、分离室；所述的甲醇水存储容器中存储液态的甲醇和水，并通过原料输送装置与制氢设备连接；所述的原料输送装置可实现将甲醇水存储容器中的甲醇和水输送至制氢设备进行制氢；所述的分离室与制氢设备的输气端连接，内设置有膜分离装置，可实现对制氢设备输出的气体进行分离产出高纯度氢气；其特征在于：

所述的制氢设备包括蒸发器、若干个反应器及若干个加热器；所述的反应器和加热器交错连接，反应器内放置有制氢催化剂；

所述的蒸发器分别与原料输送装置、反应器连接，内置有微波加热装置；所述的甲醇水即时制氢系统启动后，微波加热装置可即时对原料输送装置输送进来的液态甲醇和水进行加热气化；

还包括与制氢设备输气端连接的燃烧炉；所述的甲醇水即时制氢系统启动后，燃烧炉通过燃烧制氢设备制得的气体为蒸发器、加热器进行加热。

2.一种甲醇水即时制氢系统，包括甲醇水存储容器、原料输送装置、制氢设备、分离室；所述的甲醇水存储容器中存储液态的甲醇和水，并通过原料输送装置与制氢设备连接；所述的原料输送装置可实现将甲醇水存储容器中的甲醇和水输送至制氢设备进行制氢；所述的分离室与制氢设备的输气端连接，内设置有膜分离装置，可实现对制氢设备输出的气体进行分离产出高纯度氢气；其特征在于：

所述的制氢设备包括蒸发器、若干个反应器及若干个加热器；所述的反应器和加热器交错连接，反应器内放置有制氢催化剂；

所述的蒸发器分别与原料输送装置、反应器连接，内置有微波加热装置；所述的甲醇水即时制氢系统启动后，微波加热装置可即时对原料输送装置输送进来的液态甲醇和水进行加热气化；

还包括与分离室输气端连接的压力缓冲装置，所述的压力缓冲装置能实现对输出氢气压力的控制；

还包括与制氢设备和/或压力缓冲装置输气端连接的燃烧炉；所述的甲醇水即时制氢系统启动后，燃烧炉通过燃烧制氢设备和/或压力缓冲装置输出的气体为蒸发器、加热器进行加热。

3.根据权利要求1～2任一所述的甲醇水即时制氢系统，其特征在于：所述的反应器数量至少为两个，所述的加热器数量至少为两个。

4.根据权利要求3所述的甲醇水即时制氢系统，其特征在于：至少有一个反应器内放置有低温制氢催化剂，剩余反应器内放置有高温制氢催化剂。

5.根据权利要求4所述的甲醇水即时制氢系统，其特征在于：所述的反应器外设有保温隔热材料。

6.如权利要求5所述的甲醇水即时制氢系统的制氢方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、启动甲醇水即时制氢系统，原料输送装置将甲醇水存储容器中的液态的甲醇和水输送至制氢设备的蒸发器，蒸发器的微波加热装置即时对液态的甲醇和水进行加热气化，形成温度达到100～350℃的甲醇蒸气及水蒸气；

S2、温度达到100～350℃的甲醇蒸气及水蒸气进入放置有低温制氢催化剂的反应器进行反应制氢，得到含有氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体A，并从制氢设备输气端输出；

S3、从制氢设备输气端输出的部分混合气体A输送至燃烧炉，燃烧炉通过燃烧混合气体为蒸发器、加热器进行加热，使得蒸发器气化的甲醇蒸气及水蒸气、经过反应器但尚未完全反应的甲醇蒸气及水蒸气持续升温并最终维持温度为350～600℃；

S4、经过升温的甲醇蒸气及水蒸气进入放置有高温制氢催化剂的反应器进行反应制氢，得到含有氢气、一氧化碳、二氧化碳的混合气体B，并从制氢设备输气端输出；

S5、从制氢设备输气端输出的部分混合气体B输送至燃烧炉，循环运行步骤S3；

S6、从制氢设备输气端输出的部分混合气体A和B输送至分离室进行分离产出高纯度氢气。