[发明专利]一种天然气制氢设备和方法

权利要求书

1.一种天然气制氢设备，其特征在于，所述天然气制氢设备包括中心传输单元和环绕其设置的催化反应单元；

所述催化反应单元从下至上依次设置有重整催化区、冷却区和变换催化区；

所述天然气制氢设备的底部设置有助燃气入口；

所述中心传输单元的顶部设置有原料气入口；

所述天然气制氢的设备内设置有折流板；

所述折流板的中心线和所述天然气制氢制氢设备的中心线相重合。

2.如权利要求1所述的天然气制氢设备，其特征在于，所述冷却区和变换催化区均为列管换热结构；

优选地，所述折流板至少设置2个；

优选地，所述折流板设置2个时，第一折流板设置于所述变换催化区，第二折流板设置于所述冷却区；

优选地，所述折流板的设置面积为与所述天然气制氢设中心线垂直的平面面积的60-70％；

优选地，所述冷却区和变换催化区通过换热孔和所述中心传输单元相连接；

优选地，所述助燃气入口设置有点火器和燃烧喷嘴；

优选地，所述天然气制氢设备的外壁设置有绝热保温层。

3.一种天然气制氢的方法，其特征在于，所述方法包括：将原料气预热后经过助燃气燃烧区，之后依次通过重整反应、冷却和变换催化得到富氢气体。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述原料气包括天然气和水蒸气；

优选地，所述原料气中天然气和水蒸气的体积比为1:(1-2.5)。

5.如权利要求3或4项所述的方法，其特征在于，所述重整反应中的催化剂包括镍基催化剂和/或镍-铂基催化剂。

6.如权利要求3-5任一项所述的方法，其特征在于，所述重整反应的温度为800-1000℃。

7.如权利要求3-6任一项所述的方法，其特征在于，所述冷却为将重整后物料进行冷却；

优选地，所述冷却的终点温度为450-500℃。

8.如权利要求3-7任一项所述的方法，其特征在于，所述变换催化中的催化剂为一氧化碳变换催化剂；

优选地，所述一氧化碳变换催化剂包括中变串低变催化剂。

9.如权利要求3-8任一项所述的方法，其特征在于，所述变换催化的温度为200-500℃。

10.如权利要求3-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括：将原料气预热后经过助燃气燃烧区，之后依次通过重整反应、冷却和变换催化得到富氢气体；

所述原料气中天然气和水蒸气的体积比为1:(1-2.5)；

所述冷却的终点温度为450-500℃；

所述变换催化的温度为200-500℃。