[实用新型]一种新型甲醇制氢装置

说明书

本实用新型公开的一种新型甲醇制氢装置，包含气化塔、甲醇重整反应器和PSA变压吸附装置，所述气化塔具有甲醇和脱盐水混合物入口和水与甲醇混合蒸汽出口，所述甲醇重整反应器的顶部设置有反应气入口，底部设置有合成气出口；所述气化塔的甲醇和脱盐水混合物入口与一甲醇和脱盐水混合物输送管线连接，所述气化塔的水与甲醇混合蒸汽出口通过一水与甲醇混合蒸汽输送管线与所述甲醇重整反应器顶部的反应气入口连接，所述甲醇重整反应器底部的第一合成气出口通过合成气输送管线与PSA变压吸附装置的进气侧连接，所述SA变压吸附装置的出气侧送出高纯氢。本实用新型制备的氢气纯度可达到99.999％，满足电子、新能源电池等新兴行业的需求。

技术领域

本实用新型属于甲醇制氢、新能源技术领域，涉及一种采用PSA变压吸附技术并采用甲醇重整反应器的甲醇制氢装置，该新型甲醇制氢装置特别适合制造纯度达到99.999％的氢气、氢气产量较大且无废气废液排放场合。

背景技术

为解决经济发展与资源环境之间的矛盾，发展一种清洁、高效、可再生的新能源已成为一项十分紧迫的任务。与传统的化石能源相比，氢能在反应过程中的产物是水，具有清洁高效的特点，是未来最有潜力的能源载体之一。目前对氢能的应用研究主要集中在燃料电池或新能源汽车等方面。

传统制备氢气的方式主要是电解水制氢和矿物燃料制氢，电解水制氢不仅能耗大，而且成本高，标准状况下，制备每立方米氢气消耗的电能高达 5.5KW.h，制氢成本高。利用矿物燃料制氢需要外界提供很高的反应热，大量损失化学能的同时，也带来温室气体CO2的排放。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对传统制备氢气方式所存在的不足而提供一种PSA变压吸附技术并采用甲醇重整反应器的甲醇制氢装置。

为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种新型甲醇制氢装置，包含气化塔、甲醇重整反应器和PSA变压吸附装置，所述气化塔具有甲醇和脱盐水混合物入口和水与甲醇混合蒸汽出口，所述甲醇重整反应器的顶部设置有反应气入口，底部设置有第一合成气出口；所述气化塔的甲醇和脱盐水混合物入口与一甲醇和脱盐水混合物输送管线连接，所述气化塔的水与甲醇混合蒸汽出口通过一水与甲醇混合蒸汽输送管线与所述甲醇重整反应器顶部的反应气入口连接，所述甲醇重整反应器底部的第一合成气出口通过合成气输送管线与PSA变压吸附装置的进气侧连接，所述PSA变压吸附装置的出气侧送出高纯氢。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述PSA变压吸附装置由若干装有吸附剂的吸附塔和旋转阀组合而成。

在本实用新型的一个优选实施例中，还包括一燃烧器，所述燃烧器上具有燃料入口、空气入口和第一热量介质出口，所述燃料入口和空气入口分别输入燃料和空气，所述第一热量介质出口输出热量介质；在所述甲醇重整反应器上设置有第一热量介质入口和第二热量介质出口，所述第一热量介质入口通过第一热量介质输送管线与所述第一热量介质出口连接，向甲醇重整反应器内的甲烷重整反应提供热量；所述第二热量介质出口通过第二热量介质输送管线与所述气化塔中的第二热量介质入口连接，为所述气化塔内的甲醇和脱盐水混合物汽化提供热量；在所述气化塔上还设置有第三热量介质出口，所述第三热量介质出口通过第三热量介质输送管线接入第一热量介质输送管线。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述燃烧器的燃料采用甲醇，所述燃料入口通过一燃料输送管线连接甲醇源。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述燃烧器采用电加热器取代。

在本实用新型的一个优选实施例中，还包括一甲醇与脱盐水储罐，所述甲醇与脱盐水储罐上设置有甲醇入口、脱盐水入口和甲醇和脱盐水混合物出口，脱盐水混合物出口与所述甲醇和脱盐水混合物输送管线连接；所述甲醇与脱盐水储罐出口通过甲醇泵与甲醇和脱盐水混合物输送管线连接，用以输出甲醇与脱盐水混合物至汽化塔，该甲醇泵用以调节甲醇重整反应器的甲醇重整压力，所述脱盐水入口通过脱盐水输送管线连接脱盐水源。