[发明专利]甲醇水重整反应制氢及提纯方法

说明书

本发明公开了甲醇水重整反应制氢及提纯方法，包括以下步骤：S1：将原料甲醇水通入换热器；S2：将甲醇水通入汽化器以对甲醇水加热汽化；S3：将汽化甲醇和水蒸气通入过热器；S4：将经过过热器加热后的汽化甲醇和水蒸气通入裂解反应器，以产生高温的混合气体；S5：将高温的混合气体通入换热器，以使高温的混合气体的热量传递给通入到换热器内的原料甲醇水，称之为第一降温后的混合气体；S6：将第一降温后的混合气体通入冷却器，同时，对氢气进行提纯，称之为第二降温后的混合气体；S7：将第二降温后的混合气体通入气液分离器，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。其能够达到降低能耗并提纯氢气的目的。

技术领域

本发明涉及制造氢气工艺技术领域，尤其涉及甲醇水重整反应制氢及提纯方法。

背景技术

环境保护日益严格、汽油品质不断提高，原油趋向重质化和高含硫化，这些使得石油化工等企业对氢气需求更为强烈。另外，天然气价格的上涨和煤制氢项目受限，氢气缺口增大，使得甲醇裂解制氢得以迅速发展。

甲醇裂解制氢工艺如下：甲醇经过汽化器进行汽化，接着经过过热器后进入裂解反应器，在催化剂作用下，同时发生催化裂解反应以及催化转化反应，得到主要含有氢气和二氧化碳的转化气(还有少量的一氧化碳以及甲烷)。

然而，上述的甲醇裂解制氢工艺存在能耗高的问题，导致成本高。为降低能耗，亟需研发一种新的甲醇水重整反应制氢及提纯方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供甲醇水重整反应制氢及提纯方法，其能够降低能耗，并对氢气产品进行提纯。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

甲醇水重整反应制氢及提纯方法，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；

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。

进一步地，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。

进一步地，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。