[发明专利]甲醇水重整反应制氢及提纯方法

权利要求书

1.甲醇水重整反应制氢及提纯方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将原料甲醇水通入换热器；

S2：将经过换热器的甲醇水继续通入汽化器以对甲醇水加热汽化，将汽化后的甲醇称之为汽化甲醇；

S3：将汽化甲醇和水蒸气通入过热器，以将甲醇的温度提高到甲醇能够发生重整反应所需的温度；

S4：将经过所述过热器加热后的汽化甲醇通入裂解反应器进行重整反应，以产生高温的且至少包含氢气以及二氧化碳的高温的混合气体；其中，具有压力的所述汽化甲醇以由上至下的方式灌入所述裂解反应器内；所述裂解反应器包括反应容器、安装在所述反应容器内的第二加热器，所述反应容器装填有催化剂，所述第二加热器穿插于位于所述反应容器内的催化剂当中，利用所述第二加热器对汽化甲醇进行持续加热，以使所述汽化甲醇始终能够保持在重整反应所需的温度；所述裂解反应器还包括容置在所述反应容器内的若干导流板，若干所述导流板沿反应容器的轴向间隔且错位地布置，以使反应容器内的气体流向呈波浪线形状；

S5：将所述高温的混合气体通入所述换热器，以使高温的混合气体的热量传递给通入到所述换热器内的所述原料甲醇水，对原料甲醇水进行预热，同时降低所述混合气体的温度，称之为第一降温后的混合气体；

S6：将所述第一降温后的混合气体通入冷却器，以对所述第一降温后的混合气体进行冷却，同时，通过所述冷却器将第一降温后的混合气体中的水蒸气、汽化甲醇进行冷凝，以对氢气进行提纯，称之为第二降温后的混合气体；

S7：将所述第二降温后的混合气体通入气液分离器，通过气液分离器将第二降温后的混合气体中的水蒸气、汽化甲醇进行液化，以对氢气进行进一步提纯，称之为第一提纯后的混合气体；

S8：将第一提纯后的混合气体通入吸附塔机构，以对氢气进行进一步提纯，称之为第二提纯后的混合气体。

2.如权利要求1所述的甲醇水重整反应制氢及提纯方法，其特征在于，所述换热器包括换热容器，所述换热容器具有换热腔体，高温的混合气体在所述换热腔体内与通入所述换热腔体内的原料甲醇水进行换热，以对所述原料甲醇水进行预热，同时对所述混合气体降温。

3.如权利要求2所述的甲醇水重整反应制氢及提纯方法，其特征在于，所述换热容器内配置有导热板，所述导热板将所述换热腔体分隔为相互独立的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体用于通入原料甲醇水和/或汽化甲醇，所述第二腔体用于通入所述高温的混合气体，利用所述导热板实现所述混合气体与所述原料甲醇水和/或汽化甲醇之间的换热。

4.如权利要求1所述的甲醇水重整反应制氢及提纯方法，其特征在于，所述过热器包括过热容器、以及安装在所述过热容器内的第一加热器，所述过热容器的入口位于所述过热容器的出口的下方；汽化甲醇以由下至上的方式在所述过热容器内流动，并经过所述第一加热器，最后经由所述过热器的出口流至所述裂解反应器。

5.如权利要求4所述的甲醇水重整反应制氢及提纯方法，其特征在于，所述第一加热器包括若干沿所述过热容器的高度方向延伸的第一加热管，若干所述第一加热管之间间隔设置，所述第一加热管的外壁设有若干翅片。

6.如权利要求1所述的甲醇水重整反应制氢及提纯方法，其特征在于，所述汽化器包括独立的余热利用腔体以及第三加热器，余热利用腔体设在所述反应容器的底部，所述第三加热器安装在所述余热利用腔体的下方或安装在所述余热利用腔体内，利用反应容器的余热对原料甲醇水进行加热以使甲醇汽化。

7.如权利要求1所述的甲醇水重整反应制氢及提纯方法，其特征在于，所述气液分离器包括气液分离容器、安装在所述气液分离容器内的筛板、以及由所述筛板支撑的液滴捕集组件；所述液滴捕集组件位于所述气液分离器的入口与所述气液分离器的出口之间，气液分离器在自身水平方向的一侧设有侧向排水口。