[发明专利]甲醇水蒸气重整与氢分离一体式超高压制氢系统及其方法

权利要求书

1.一种甲醇水蒸气重整与氢分离一体式超高压制氢系统，其特征是，包括重整分离装置、三相换热装置、疏水器、水冷换热器、二氧化碳分离装置以及水煤气重整装置；

所述重整分离装置包括甲醇水蒸气进管、氢气出管以及二氧化碳混合余气出管，所述二氧化碳混合余气出管依次连接三相换热装置、疏水器、水冷换热器、二氧化碳分离装置以及水煤气重整装置，所述水冷换热器连接水冷塔，所述水冷换热器作业温度在≤30.8℃；所述水煤气重整装置出口连接重整混合气出管，所述重整混合气出管与重整分离装置进口连接；所述重整混合气出管上设置用于提升管内重整混合气输送压力的气泵；

所述甲醇水蒸气进管和氢气出管均与三相换热装置连接；

所述甲醇水蒸气进管连接液态泵，所述液态泵的泵压为40～100MPa；所述氢气出管内的纯氢气在液态泵的泵压下送入氢气储罐；

所述重整分离装置包括反应腔，所述反应腔包括甲醇水蒸气进口和二氧化碳混合余气出口；

所述反应腔内填充催化剂填料，甲醇水蒸气从进气口输入反应腔内进行催化反应，生成氢气、二氧化碳和一氧化碳的混合气体；

所述反应腔的催化剂填料内插入吸氢管，所述吸氢管适于将生成的氢气、二氧化碳和一氧化碳的混合气体内进行分离，分离成纯氢气和二氧化碳混合余气；纯氢气从吸氢管出口输出采集，二氧化碳混合余气从二氧化碳混合余气出口输出；

所述吸氢管为铌管，所述催化剂填料包括内层催化填料和外层催化填料，所述铌管插入内层催化填料中，所述外层催化填料包裹内层催化填料；

所述内层催化填料为铜基填料，所述外层催化填料为锆基填料；

所述甲醇水蒸气进行催化反应的温度为200～500℃，所述铌管分离氢气时的温度为200～500℃。

2.根据权利要求1所述的甲醇水蒸气重整与氢分离一体式超高压制氢系统，其特征是，所述吸氢管替换为钯膜管或者钯合金膜管，

所述钯膜管或者钯合金膜管分离氢气时的温度为250～550℃。

3.根据权利要求1所述的甲醇水蒸气重整与氢分离一体式超高压制氢系统，其特征是，所述反应腔外设置用于向反应腔内提供工作热量的加热腔，所述加热腔的热量由二氧化碳混合余气燃烧生成的热量提供。

4.根据权利要求1所述的甲醇水蒸气重整与氢分离一体式超高压制氢系统，其特征是，所述纯氢气出管连接储氢罐，纯氢气在液态泵的泵压下送入储氢罐内，所述储氢罐连接加氢机。