专利名称：汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车用甲醉蒸汽重整转化制氢装置。
背景技术：
氢气是未来的工业和民用燃料。由于氢气的成本与储存等问题，得不到普及，限制了氢 气的应用。工业使用氢气来源有很多途径，包括电解水制氢，天然气高温裂解制氢，煤蒸汽 重整制氢，甲醇重整转化制氢。甲醇转化制氢成本低，技术成熟，转化率高，产气量大，原 料来源广阔。其方法是以甲醇水溶液为主要原料，经预热汽化后，在专用高温催化剂床层转 化成主要含氢气的转化气，该转化气再经变压吸附技术提纯后，得到纯度为99.99%的产品氢 气。其中变压吸附前主要成分为75%的氢气、24%二氧化碳、1%—氧化碳。高纯度氢气可用于 生产单晶硅的燃料、燃料电池燃料、氢氧焊机焊接气体、火箭发射助推剂的液态氢燃料、合 成氨生产原料气。甲醇转化裂解温度为280—42(TC。甲醇工业制氢技术已经成熟，国产生产 线厂家很多。浙江绍兴三鑫石化股份有限公司一次开车成功，达到合同规定要求，满足用户 加氢生产需要。其中，产品氢气的纯度达到99.99讽以上，氢气的回收率超过92%。淮安嘉 诚化工有限公司2000Nm3/hr的制氢工程和辽宁灯塔北方化工有限公司4500Nm3/hr的制氢改 造工程等。
发明内容
本实用新型提供一种成本低廉，高效节能，性能稳定，低污染，安全方便的汽车用甲醇 蒸汽重整转化制氢装置。把工业成熟的甲醇制氢工艺技术应用到汽车领域。原理是利用汽车 排气余热，经催化剂裂解，使甲醇蒸汽转化生成以氢气为主的裂解气，送入发动机汽缸，与 汽油混合燃烧，作为汽车发动机的辅助燃料，达到节能减排目的。克服汽车发动机排气温度 不稳定，甲醇转化制氢装置低温或高温时转换率低，催化剂失效等缺点，使转换温度按需求 设定，转换装置稳定运行，提高制氢转换效率。
本实用新型汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置，其由甲醇容器(1)、甲醇水溶液(2)、 导热介质容器(3)、氢气引出管(4)、氢气缓冲室(5)、废气进气管(6)、废气旁路管(7)、 废气进气主管(8)、法兰盘(9)、氢气滤网(10)、上密封板(11)、催化剂(12)、传感器(13)、 甲醇滤网(14)、导热介质(15)、记忆弹簧(16)、移动推杆(17)、甲醇汽化室(18)、排气 管外壳(19)、挡板连杆(20)、废气排气主管(21)、挡板主轴(22)、废气挡板(23)、传感 器引线(24)、电源(25)、电源引线(26)、电子控制器(27)、甲醇喷嘴引线(28)、甲醇泵 引线(29)、甲醇泵(30)、甲醇喷嘴(31)、雾状甲醇(32)、下密封板(33)、高温反应釜(34)、裂解管(35)、甲醇连接管(36)组成。
本实用新型汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置，使发动机排气管排出的高温废气，经法 兰盘(9)、废气进气主管(8)、废气进气管(6)、排气管外壳(19)、废气排气主管(21) 排出，同时部分热能通过高温反应釜(34)、导热介质(15)、裂解管(35)加热雾状甲醇(32)、 催化剂(12),使转化成气态的高温甲醇气体经催化剂(12)转化成以氢气为主的混合气，经 甲醇滤网(14)、氢气缓冲室(5)、氢气引出管(4)送到发动机进气管，被发动机活塞产生 的负压吸入汽缸，与缸体内部的汽油混合燃烧，增加热能，节约汽油，提高发动机动力。
有益效果1本汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置工作时，由废气进气管(6)、废气 旁路管(7)、排气管外壳(19)、废气排气主管(21)、挡板主轴(22)、废气挡板(23)、记 忆弹簧(16)、移动推杆(17)组成的废气排气闭环系统，按要求排气，使导热介质(15)、 催化剂(12)、裂解管(35)恒温运行，克服由于发动机排气温度不稳定，造成转化制氢装置 无法正常工作，使整套转换装置恒温运行，提高制氢效率。
有益效果2.汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置所使用的传感器(13)，用于控制甲 醇泵的运转，待转化制氢装置温度达到要求时开始供应甲醇，使甲醇得到合理应用。
有益效果3汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置所使用的甲醇水溶液(2)汽化后，高 温水蒸气与一氧化碳重整生成部分氢气，减少发动机排出的一氧化碳，提高发动机动力。 有益效果4.汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置所使用的记忆弹簧(16)、移动推杆 (17)、挡板连杆(20)、挡板主轴(22)、废气挡板(23)组成的恒温闭环装置，使甲醇分解 装置恒温运行。
有益效果5.汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置在发动机低温启动时，由于高温废气
直接加热反应釜，縮短低温不制氢时间。
图1为本实用新型的内部结构示意图； 图2为图1中部横截面示意图
图中标记为甲醇容器(1)、甲醇水溶液(2)、导热介质容器(3)、氢气引出管(4)、 氢气缓冲室(5)、废气进气管(6)、废气旁路管(7)、废气进气主管(8)、法兰盘(9)、氢 气滤网(10)、上密封板(11)、催化剂(12)、传感器(13)、甲醇滤网(14)、导热介质(15)、 记忆弹簧(16)、移动推杆(17)、甲醇汽化室(18)、排气管外壳(19)、挡板连杆(20)、废 气排气主管(21)、挡板主轴(22)、废气挡板(23)、传感器引线(24)、电源(25)、电源引线(26)、电子控制器(27)、甲醇喷嘴引线(28)、甲醇泵引线(29)、甲醇泵(30)、甲醇喷 嘴(31)、雾状甲醇(32)、下密封板(33)、高温反应釜(34)、裂解管(35)、甲醇连接管(36)。
具体实施方式
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如图l、图2所示一种汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置。其由甲醇容器(1)、甲醇水 溶液(2)、导热介质容器(3)、氢气引出管(4)、氢气缓冲室(5)、废气进气管(6)、废气 旁路管(7)、废气进气主管(8)、法兰盘(9)、氢气滤网(10)、上密封板(11)、催化剂(12)、 传感器(13)、甲醇滤网(14)、导热介质(15)、记忆弹簧(16)、移动推杆(17)、甲醇汽 化室(18)、排气管外壳(19)、挡板连杆(20)、废气排气主管(21)、挡板主轴(22)、废 气挡板(23)、传感器引线(24)、电源(25)、电源引线(26)、电子控制器(27)、甲醇喷 嘴引线(28)、甲醇泵引线(29)、甲醇泵(30)、甲醇喷嘴(31)、雾状甲醇(32)、下密封 板(33)、高温反应釜(34)、裂解管(35)、甲醇连接管(36)组成。其中甲醇连接管(36) 与甲醇容器(1)、甲醇水溶液(2)、甲醇喷嘴(31)、甲醇泵(30)连接；甲醇泵(30)与 甲醇泵引线(29)连接；甲醇喷嘴(31)与甲醇喷嘴引线(28)连接；传感器(13)与传感 器引线(24)连接；电源(25)与电源引线(26)连接；电子控制器(27)与甲醇泵引线(29)、 甲醇喷嘴引线(28)、电源引线(26)、传感器引线(24)连接；裂解管(35)与上密封板(11)、 催化剂(12)、下密封板(33)、氢气滤网(10)、甲醇滤网(14)连接；高温反应釜(34) 与上密封板(11)、下密封板(33)、导热介质容器(3)、氢气引出管(4)、氢气缓冲室(5)、 传感器(13)、记忆弹簧(16)连接；挡板连杆(20)与挡板主轴(22)、废气挡板(23)、 移动推杆(17)连接；导热介质(15)置于高温反应釜(34)腔内；排气管外壳(19)与废 气进气主管(8)、废气旁路管(7)、废气进气管(6)、废气排气主管(21)连接；挡板主轴 (22)与废气挡板(23)、废气旁路管(7)挡板连杆(20)连接。其中，发动机排气管排出 的高温废气，经法兰盘(9)、废气进气主管(8)、排气管外壳(19)、废气排气主管(21) 排出。同时部分热能通过高温反应釜(34)、导热介质(15)、裂解管(35)加热催化剂(12) 和雾状甲醇(32)，使转化成气态的甲醇经过催化剂转化成以氢气为主的多组分混合气，经 过氢气滤网(10)、氢气缓冲室(5)、氢气输出管(4)送到发动机进气管，被发动机活塞产 生的负压吸入汽缸，与缸体内部的汽油混合燃烧，增加热能，节约汽油，提高发动机动力。
权利要求一种汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置，其由甲醇容器(1)、甲醇水溶液(2)、导热介质容器(3)、氢气引出管(4)、氢气缓冲室(5)、废气进气管(6)、废气旁路管(7)、废气进气主管(8)、法兰盘(9)、氢气滤网(10)、上密封板(11)、催化剂(12)、传感器(13)、甲醇滤网(14)、导热介质(15)、记忆弹簧(16)、移动推杆(17)、甲醇汽化室(18)、排气管外壳(19)、挡板连杆(20)、废气排气主管(21)、挡板主轴(22)、废气挡板(23)、传感器引线(24)、电源(25)、电源引线(26)、电子控制器(27)、甲醇喷嘴引线(28)、甲醇泵引线(29)、甲醇泵(30)、甲醇喷嘴(31)、雾状甲醇(32)、下密封板(33)、高温反应釜(34)、裂解管(35)、甲醇连接管(36)组成；其中甲醇连接管(36)与甲醇容器(1)、甲醇水溶液(2)、甲醇喷嘴(31)、甲醇泵(30)连接，甲醇泵(30)与甲醇泵引线(29)连接，甲醇喷嘴(31)与甲醇喷嘴引线(28)连接，传感器(13)与传感器引线(24)连接，电源(25)与电源引线(26)连接，电子控制器(27)与甲醇泵引线(29)、甲醇喷嘴引线(28)、电源引线(26)、传感器引线(24)连接，裂解管(35)与上密封板(11)、催化剂(12)、下密封板(33)、氢气滤网(10)、甲醇滤网(14)连接，高温反应釜(34)与上密封板(11)、下密封板(33)、导热介质容器(3)、氢气引出管(4)、氢气缓冲室(5)、传感器(13)、记忆弹簧(16)连接，挡板连杆(20)与挡板主轴(22)、废气挡板(23)、移动推杆(17)连接，导热介质(15)置于密闭高温反应釜(34)腔内，排气管外壳(19)与废气进气主管(8)、废气旁路管(7)、废气进气管(6)、废气排气主管(21)连接，挡板主轴(22)与挡板连杆(20)、废气挡板(23)、废气旁路管(7)连接。
专利摘要本实用新型涉及一种汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置，该装置由发动机产生的高温废气经废气排气主管(21)排出，同时部分热能通过高温反应釜(34)、导热介质(15)和裂解管(35)，加热雾状甲醇(32)和催化剂(12)，使雾状甲醇(32)转化成高温甲醇气体，再由催化剂(12)转化成氢气，经甲醇滤网(14)、氢气缓冲室(5)、氢气引出管(4)送到发动机进气管，被发动机活塞产生的负压吸入汽缸，与缸体内部的汽油混合燃烧。
文档编号C01B3/32GK201376896SQ20092015140
公开日2010年1月6日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者于景瑞 申请人:于景瑞