一种甲醇氧化供热制氢装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种甲醇氧化供热制氢装置，包括原料甲醇箱、原料水箱、燃料甲醇箱、反应器、第一燃料分布器、燃料甲醇蒸发器、原料甲醇溶液蒸发器、第二燃料分布器、空气腔，反应器、第一燃料分布器、燃料甲醇蒸发器、原料甲醇溶液蒸发器、第二燃料分布器、空气腔从上至下依次设置，还包括氢气换热器、冷却器、空气循环系统、变压吸附装置，该实用新型采用甲醇低温氧化供热技术为甲醇重整制氢反应供热，通过低温氧化催化剂，促使醇氢混合气进行氧化反应，反应温度仅为600℃左右，不会生成甲醛等有害物质，且设备运行更安全，废热少，热效率高，可以替代电加热、天然气、柴油、重油、煤加热等加热装置，达到高效、节能、环保之目的。
【专利说明】一种甲醇氧化供热制氢装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及节能环保【技术领域】，特别涉及一种甲醇氧化供热制氢装置。
【背景技术】
[0002]甲醇重整制氢的化学反应是吸热反应，制氢过程中需要供热装置为其提供热量，现有供热装置主要包括电加热、天然气、柴油、重油、煤加热等供热装置。
[0003]电加热装置的优点是环保，但它的缺点是能耗高、成本高、必须是电网能覆盖到且有条件扩容的地域才能使用。在获得同样的热能的情况下，甲醇氧化供热技术装置的使用成本仅有电加热装置的一半左右。
[0004]天然气的成本与甲醇氧化供热相当，但是天然气的供应量有限，并且依赖于天然气管路网络的敷设才能使用。偏远地区更是无条件使用的。甲醇属于基础化工产品，产能过剩，来源广阔，且便于运输。
[0005]柴油加热，成本太高，采购越来越困难。甲醇氧化供热技术装置的使用成本仅为柴油加热使用成本的40%左右。
[0006]重油、煤加热重度污染环境。大部分地区已经禁止使用。甲醇氧化供热反应产物仅为水和二氧化碳，非常环保。
[0007]但是直接燃烧甲醇，在高温的燃烧状态下，超过1300°C后会产生有毒的副产品一甲醛，会对人体有伤害且对环境污染。
实用新型内容
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种甲醇氧化供热制氢装置，以替代电加热、天然气、柴油、重油、煤加热等加热装置为甲醇重整制氢反应供热，达到节能、环保的目的。
[0009]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0010]一种甲醇氧化供热制氢装置，包括原料甲醇箱、原料水箱、燃料甲醇箱、进行甲醇重整制氢反应的反应器、与反应器配合的第一燃料分布器、燃料甲醇蒸发器、原料甲醇溶液蒸发器、与原料甲醇溶液蒸发器配合的第二燃料分布器、空气腔，所述反应器、第一燃料分布器、燃料甲醇蒸发器、原料甲醇溶液蒸发器、第二燃料分布器、空气腔从上至下依次设置。
[0011]还包括氢气换热器、冷却器、空气循环系统、变压吸附装置。
[0012]原料甲醇箱、原料水箱分别通过管道与氢气换热器的壳程连通，氢气换热器的壳程通过管道与原料甲醇溶液蒸发器的壳程连通，原料甲醇溶液蒸发器的壳程与反应器的壳程相连通，反应器壳程与氢气换热器的管程连通，氢气换热器的管程与冷却器壳程连通，冷却器壳程通过管道与变压吸附装置连接。
[0013]燃料甲醇箱的出口管道分两路，一路连接燃料甲醇蒸发器的壳程，并通过燃料甲醇蒸发器的壳程与第二燃料分布器的壳程连通；另一路连接第一燃料分布器的壳程。
[0014]空气循环系统通过管道与空气腔连接。
[0015]优选的，所述空气循环系统包括空气换热器和空气泵，空气换热器通过管道与空气腔连接。
[0016]优选的，所述原料甲醇箱与氢气换热器之间的管道上设有原料甲醇计量泵。
[0017]优选的，所述原料水箱与氢气换热器之间的管道上设有原料水计量泵。
[0018]通过上述技术方案，本实用新型提供的一种甲醇氧化供热制氢装置采用甲醇低温氧化供热技术为甲醇重整制氢反应供热，通过低温氧化催化剂，促使醇氢混合气进行氧化反应，反应温度仅为600°C左右，这样就不会生成甲醛等有害物质，且设备运行更安全，废热少，热效率高，可以替代电加热、天然气、柴油、重油、煤加热等加热装置，达到节能、环保之目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0020]图1为本实用新型实施例所公开的一种甲醇氧化供热制氢装置的结构示意图。
[0021]图中数字所表示的相应部件名称:
[0022]1、原料甲醇箱 2、原料水箱 3、燃料甲醇箱 4、反应器 5、燃料甲醇蒸发器
6、原料甲醇溶液蒸发器 7、空气腔 8、氢气换热器 9、冷却器10、变压吸附装置 11、空气换热器12、空气泵13、原料甲醇计量泵14、原料水计量泵15、第一燃料分布器16、第二燃料分布器。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0024]根据图1，本实用新型提供了一种甲醇氧化供热制氢装置，包括原料甲醇箱1、原料水箱2、燃料甲醇箱3、进行甲醇重整制氢反应的反应器4、与反应器配合的第一燃料分布器15、燃料甲醇蒸发器5、原料甲醇溶液蒸发器6、与原料甲醇溶液蒸发器配合的第二燃料分布器16、空气腔7，反应器、第一燃料分布器、燃料甲醇蒸发器、原料甲醇溶液蒸发器、第二燃料分布器、空气腔从上至下依次设置。
[0025]本实用新型还包括氢气换热器8、冷却器9、空气循环系统、变压吸附装置10。
[0026]原料甲醇箱、原料水箱分别通过管道与氢气换热器的壳程连通，氢气换热器的壳程通过管道与原料甲醇溶液蒸发器的壳程连通，原料甲醇溶液蒸发器的壳程与反应器的壳程相连通，反应器壳程与氢气换热器的管程连通，氢气换热器的管程与冷却器壳程连通，冷却器壳程通过管道与变压吸附装置连接。
[0027]原料甲醇箱中的原料甲醇及原料水箱中的原料水分别通过球阀BVl及球阀BV2，按照所需的比例进入氢气换热器壳程，然后进入原料甲醇溶液蒸发器，在原料甲醇溶液蒸发器中蒸发后进入反应器的壳程，在反应器中，在一定的压力、温度及重整制氢催化剂的作用下，反应转变为氢气和二氧化碳混合气，混合气从反应器出来后进入氢气换热器的管程，与原料换热后进入冷却器，最后进入变压吸附装置。
[0028]燃料甲醇箱的出口管道分两路，一路连接燃料甲醇蒸发器的壳程，并通过燃料甲醇蒸发器的壳程与第二燃料分布器的壳程连通；另一路连接第一燃料分布器的壳程。
[0029]燃料甲醇箱中的甲醇通过BV3后分两路，一路通过隔膜泵EP1、球阀BVll进入燃料甲醇蒸发器壳程，再通过燃料甲醇蒸发器的壳程进入第二燃料分布器的壳程；另一路通过隔膜泵EP2、球阀BV13进入第一燃料分布器的壳程。
[0030]空气循环系统包括空气换热器11和空气泵12，空气换热器通过管道与空气腔连接。空气泵将空气加压输送至空气换热器壳程，与反应器出口的热空气换热后进入空气腔，依次通过原料甲醇溶液蒸发器、燃料甲醇蒸发器、反应器的管程后进入空气换热器管程放空。
[0031 ] 为方便控制原料甲醇和原料水的混合比例，原料甲醇箱与氢气换热器之间的管道上设有原料甲醇计量泵13，原料水箱与氢气换热器之间的管道上设有原料水计量泵14。
[0032]本实用新型提供的一种甲醇氧化供热制氢装置采用甲醇低温氧化供热技术为甲醇重整制氢反应供热，通过低温氧化催化剂，促使醇氢混合气进行氧化反应，反应温度仅为600°C左右，这样就不会生成甲醛等有害物质，且设备运行更安全，废热少，热效率高，可以替代电加热、天然气、柴油、重油、煤加热等加热装置，达到节能、环保之目的。
[0033]对所公开的一种甲醇氧化供热制氢装置实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种甲醇氧化供热制氢装置，其特征在于:包括原料甲醇箱、原料水箱、燃料甲醇箱、进行甲醇重整制氢反应的反应器、与反应器配合的第一燃料分布器、燃料甲醇蒸发器、原料甲醇溶液蒸发器、与原料甲醇溶液蒸发器配合的第二燃料分布器、空气腔，所述反应器、第一燃料分布器、燃料甲醇蒸发器、原料甲醇溶液蒸发器、第二燃料分布器、空气腔从上至下依次设置； 还包括氢气换热器、冷却器、空气循环系统、变压吸附装置； 原料甲醇箱、原料水箱分别通过管道与氢气换热器的壳程连通，氢气换热器的壳程通过管道与原料甲醇溶液蒸发器的壳程连通，原料甲醇溶液蒸发器的壳程与反应器的壳程相连通，反应器壳程与氢气换热器的管程连通，氢气换热器的管程与冷却器壳程连通，冷却器壳程通过管道与变压吸附装置连接； 燃料甲醇箱的出口管道分两路，一路连接燃料甲醇蒸发器的壳程，并通过燃料甲醇蒸发器的壳程与第二燃料分布器的壳程连通；另一路连接第一燃料分布器的壳程； 空气循环系统通过管道与空气腔连接。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇氧化供热制氢装置，其特征在于:所述空气循环系统包括空气换热器和空气泵，空气换热器通过管道与空气腔连接。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇氧化供热制氢装置，其特征在于:所述原料甲醇箱与氢气换热器之间的管道上设有原料甲醇计量泵。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇氧化供热制氢装置，其特征在于:所述原料水箱与氢气换热器之间的管道上设有原料水计量泵。
【文档编号】C01B3/38GK204224252SQ201420623470
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】刘革 申请人:苏州市泰利登净化设备有限公司