[实用新型]甲醇水蒸气与氢混合气一体式高压制氢系统

说明书

本实用新型涉及一种甲醇水蒸气与氢混合气一体式高压制氢系统，包括三相换热装置、重整装置、氢分离装置、疏水器、水冷换热器、制冷机以及二氧化碳液化装置；所述液态泵的泵压为18～50MPa。提升制氢系统的制氢效率，也使整个制氢系统结构得到优化精简，从而依靠该制氢系统可以做成小型的制氢设备。

技术领域

本实用新型涉及一种甲醇水蒸气与氢混合气一体式高压制氢系统。

背景技术

氢能源作为21世纪最理想的能源，作为汽车燃料，在低温下容易发动，而且对发动机的腐蚀作用小，可延长发动机的使用寿命。由于氢气与空气能够均匀混合，完全可省去一般汽车上所用的汽化器，从而可简化现有汽车的构造。更令人感兴趣的是，只要在汽油中加入4％的氢气。用它作为汽车发动机燃料，就可节油40％，而且无需对汽油发动机做多大的改进。氢燃料电池作为发电系统。

无污染，燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧 (汽、柴油)或储能(蓄电池)方式－－最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述，燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等)，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。

无噪声，燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合范围更广，包括室内安装或是在室外对噪声有限制的地方。

高效率，燃料电池的发电效率可以达到50％以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能(发电机) 的中间变换，因为多一次能源转化，效率就减少一次。

目前氢能源加氢站的氢气的主要来源是用储能罐由外地运回，整个加氢站需要存储大量的氢气；研究发现，氢能源产业中的氢气包括四个环节，氢气制备、氢气储存、氢气运输、氢气添加(往氢能源车中加氢气)，其中，氢气制备和氢气添加这两个环节目前比较安全，而氢气储存环节比较容易发生事故，氢气运输环节成本较高，这跟氢气的特性有关；目前新闻中经常会出现加氢站发生爆炸的问题和加氢费用高的原因。

因此，为降低现在加氢站大量储存氢气的问题，缩短或者精简掉氢气运输环节的高成本，需要去重新设计一种加氢站系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种甲醇水蒸气与氢混合气一体式高压制氢系统，解决以往甲醇水蒸气的重整器和水煤气重整是两个独立的设备，致使制氢系统庞杂的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种甲醇水蒸气与氢混合气一体式高压制氢系统，包括三相换热装置、重整装置、氢分离装置、疏水器、水冷换热器、制冷机以及二氧化碳液化装置；

所述重整装置包括反应腔，所述反应腔外设置加热腔；所述反应腔包括适于对甲醇水蒸气进行重整反应的上反应腔以及适于对氢气混合余气进行重整的下反应腔，所述上反应腔与下反应腔连通；

所述上反应腔内填有铜基填料或者锆基填料，所述下反应腔内填有铜基填料或者锆基填料；所述上反应腔开设第一进口和第一出口，所述下反应腔开设第二进口；

所述第一进口连接甲醇水蒸气进管，第一出口与氢分离装置进口连接，所述氢分离装置连接纯氢气出管和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、水冷换热器以及二氧化碳液化装置，所述二氧化碳液化装置连接二氧化碳出管和氢气混合余气出管，所述氢气混合余气出管与第二进口连接，所述氢气混合余气出管上设置用于提升管内氢气混合余气输送压力的气泵；所述甲醇水蒸气进管、纯氢气出管均连接三相换热装置；

所述甲醇水蒸气进管连接液态泵，所述液态泵的泵压为18～50MPa；

所述水冷换热器连接水冷塔，所述水冷换热器作业温度在18～30.8℃。