[发明专利]一种催化加热耦合甲醇制氢工艺

权利要求书

1.一种催化加热耦合甲醇制氢工艺，其特征在于：包括催化氧化反应器(2)和甲醇制氢系统，在所述催化氧化反应器(2)内，在没有热源的条件下，原料甲醇与空气在10℃以上的条件下，经组合催化剂层的作用，催化氧化反应器(2)内发生催化氧化反应，产生的热量为甲醇制氢系统启动提供热能，使整个甲醇制氢工艺在常温下启动，不需要外源加热启动；所述组合催化剂层包括下部的常温氧化催化剂层及位于所述常温氧化催化剂层上部的中温氧化催化剂层。

2.根据权利要求1所述的一种催化加热耦合甲醇制氢工艺，其特征在于：所述催化氧化反应器(2)包括两端封闭而接有多个进出口管的反应器筒体，所述反应器筒体内设置有中心管(4)，所述中心管(4)延伸至所述反应器筒体顶部外侧，所述反应筒体内所述中心管(4)的上部设置有混合器(19)，所述中心管(4)的周边均匀设置有多个反应列管(5)，每个所述反应列管(5)内设置有所述组合催化剂层，所述组合催化剂层包括下部的常温氧化催化剂层及位于所述常温氧化催化剂层上部的中温氧化催化剂层，所述中心管(4)和所述反应列管(5)两端都开口，位于所述反应列管(5)两端之间的所述反应筒体的筒壁上设置有导热介质出口(8)和导热介质进口(9)，所述反应器筒体外侧的所述中心管(4)上设置有解析气进口(21)，空气进口(22)，所述反应器筒体外侧还设置有甲醇进口(7)，所述甲醇进口(7)与所述反应器筒体内所述混合器(19)上方的所述中心管(4)连通，所述反应列管(5)上方的所述反应器筒体侧壁上设置有高温烟气出口(3)，所述反应器筒体的底部设置有混合风机(6)；所述高温烟气出口(3)处设置有第一氧气在线分析仪(16)，所述反应列管(5)的进口处设置有第二氧气在线分析仪(17)。

3.根据权利要求2所述的一种催化加热耦合甲醇制氢工艺，其特征在于：所述常温氧化催化剂层包括第一催化剂，所述第一催化剂的形状为球形和/或蜂窝圆柱状，所述中温氧化催化剂层包括第二催化剂，所述第二催化剂的形状为球形和/或蜂窝圆柱状；所述第一催化剂与所述第二催化剂的体积比为1:1-1:5。

4.根据权利要求3所述的一种催化加热耦合甲醇制氢工艺，其特征在于：所述常温氧化催化剂层包括蜂窝圆柱状所述第一催化剂及位于蜂窝圆柱状所述第一催化剂上部的球形所述第一催化剂；所述中温氧化催化剂层包括蜂窝圆柱状所述第二催化剂及位于蜂窝圆柱状所述第二催化剂上部的球形所述第二催化剂。

5.根据权利要求4所述的一种催化加热耦合甲醇制氢工艺，其特征在于：球形所述第一催化剂和蜂窝圆柱状所述第一催化剂的体积比为1:4-1:10；球形所述第二催化剂和蜂窝圆柱状所述第二催化剂的体积比为1:4-1:10。