[发明专利]甲醇橇装制氢机及其制氢方法

说明书

本发明提供了甲醇橇装制氢机及其制氢方法。甲醇橇装制氢机由原料橇、汽化过热反应橇、换热冷却分离橇、变压吸附橇和仪表智能控制橇五个橇装体构成，橇装体之间采用管道相互连接；所述原料橇包括原料罐、计量罐和调合罐，用于原料的计量、混合与输送；所述汽化过热反应橇包括加热炉和反应器，用于汽化过热及反应制氢；所述换热冷却分离橇包括换热器、冷却器和分离器，用于加热原料、冷却产品及回收热量；所述变压吸附橇包括变压吸附装置和氢气缓冲器，所述变压吸附装置用于吸附、解吸、提纯氢气，所述氢气缓冲器用于缓冲、稳压及外输氢气；所述仪表智能控制橇用于控制所述原料橇、汽化过热反应橇、换热冷却分离橇和变压吸附橇。本发明占地小、消耗低、成本低，环保安全。

技术领域

本发明属于甲醇制氢技术领域，涉及甲醇橇装制氢机及其制氢方法。

背景技术

甲醇制氢是制取氢气最重要的一种工艺方法，甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢和二氧化碳，这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。反应方程如下：

CH₃OH→CO+2H₂(1)

H₂O+CO→CO₂+H₂(2)

CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂(3)

重整反应生成的H₂和CO₂，再经过变压吸附法(PSA)将H₂和CO₂分离,得到高纯氢气。

目前的甲醇制氢装置需要配置氢气压缩机与氢气贮罐，设备体型大、占地面积大，消耗较高，从而导致生产成本也比较高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种甲醇橇装制氢机及其制氢方法，占地小、消耗低、成本低，环保安全。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了甲醇橇装制氢机，由原料橇、汽化过热反应橇、换热冷却分离橇、变压吸附橇和仪表智能控制橇五个橇装体构成，橇装体之间采用管道相互连接；所述原料橇包括原料罐、计量罐和调合罐，用于原料的计量、混合与输送；所述汽化过热反应橇包括加热炉和反应器，用于汽化过热及反应制氢；所述换热冷却分离橇包括换热器、冷却器和分离器，用于加热原料、冷却产品及回收热量；所述变压吸附橇包括变压吸附装置和氢气缓冲器，所述变压吸附装置用于吸附、解吸、提纯氢气，所述氢气缓冲器用于缓冲、稳压及外输氢气；所述仪表智能控制橇用于控制所述原料橇、汽化过热反应橇、换热冷却分离橇和变压吸附橇。

优选地，所述原料罐上连接有原料泵，所述原料泵的另一端与所述换热器连接，所述调合罐上连接有调合泵，所述调合泵的另一端与所述原料罐连接。

优选地，所述换热器的出口与所述加热炉连接，所述加热炉的出口与所述反应器连接，所述反应器的出口与所述换热器连接，所述换热器还与所述冷却器连接。

优选地，所述冷却器的出口与所述分离器连接，所述分离器的出口与所述调合罐连接。

本发明还提供了上述甲醇橇装制氢机的制氢方法，包括：通过计量罐对甲醇和去离子水进行计量，经调合罐搅拌混合后由调合泵输送至原料罐，再通过原料泵输送至换热器，换热至105～150℃后输送至加热炉进行汽化过热，再输送至反应器，在280～320℃温度条件下反应制氢，产品经换热器换热至95～120℃，再经冷却器冷却至25～40℃后输出至分离器，经气液分离、干燥后得混合氢气，混合氢气输送至变压吸附装置，得提纯后的氢气，再经氢气缓冲器缓冲后输出。

优选地，按照甲醇重量35％、去离子水重量65％的百分比进行计量。