技术特征：
1.一种甲醇水蒸气重整制氢装置，包括甲醇水蒸气重整反应部，所述甲醇水蒸气重整反应部包括甲醇水蒸气重整催化剂充填床，所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的一侧设有第一甲醇或者甲醇水溶液导入口，所述第一甲醇或者甲醇水溶液导入口连接有第一甲醇或者甲醇水溶液导入管道，所述第一甲醇或者甲醇水溶液导入管道上设有第一甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或第一甲醇或者甲醇水溶液泵，所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的另一侧连接有甲醇水蒸气重整反应产物导出通道，其特征在于，所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床内设有第一温度传感器，所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的第一甲醇或者甲醇水溶液导入口侧还设有第一空气导入口，所述第一空气导入口连接有第一空气导入管道，所述第一空气导入管道上设有第一空气阀门和/或者第一空气泵。2.根据权利要求1所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，所述甲醇水蒸气重整催化剂含有质量分数25％以上的铜。3.根据权利要求1所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的第一甲醇或者甲醇水溶液导入口侧还设有第一空气分布器和/或者第一甲醇或者甲醇水溶液分布器，所述第一空气分布器和/或者第一甲醇或者甲醇水溶液分布器分别连接于所述第一空气导入口和第一甲醇或者甲醇水溶液导入口。4.根据权利要求1～3任一项所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，还包括co低温变换反应部，所述co低温变换反应部与所述甲醇水蒸气重整反应部的甲醇水蒸气重整反应产物通道相连接，所述co低温变换反应部包括co低温变换催化剂充填床，所述co低温变换催化剂充填床连接有co低温变换反应产物导出通道，所述co低温变换催化剂充填床内设有第二温度传感器，所述co低温变换催化剂充填床在所述甲醇水蒸气重整反应部的甲醇水蒸气重整反应产物通道侧设有第二空气导入口和第二甲醇或者甲醇水溶液导入口，所述第二空气导入口连接有第二空气导入管道，所述第二甲醇或者甲醇水溶液导入口连接有第二甲醇或者甲醇水溶液导入管道，所述第二空气导入管道上设有第二空气阀门和/或者第二空气泵，所述第二甲醇或者甲醇水溶液导入管道上设有第二甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第二甲醇或者甲醇水溶液泵。5.根据权利要求4所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，所述co低温变换催化剂含有质量分数25％以上的铜。6.根据权利要求4所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，所述co低温变换催化剂充填床在所述甲醇水蒸气重整反应部的甲醇水蒸气重整反应产物通道侧设有第二空气分布器和/或者第二甲醇或者甲醇水溶液分布器，所述第二空气分布器和/或者第二甲醇或者甲醇水溶液分布器分别连接所述第二空气导入口和第二甲醇或者甲醇水溶液导入口。7.根据权利要求1～3任一项所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，还包括co深度脱除反应部，所述co深度脱除反应部与所述甲醇水蒸气重整反应部的甲醇水蒸气重整反应产物通道相连接，所述co深度脱除反应部包括co深度脱除催化剂充填床，所述co深度脱除催化剂充填床连接有co深度脱除反应产物通道，所述co深度脱除催化剂充填床内设有第三温度传感器，所述co深度脱除催化剂充填床在所述甲醇水蒸气重整反应部的甲醇水蒸气重整反应产物通道侧设有第三空气导入口和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液导入口，所述第三空气导入口连接有第三空气导入管道，所述第三空气导入管道上设有第三空气阀门和/或者第三空气泵，所述第三甲醇或者甲醇水溶液导入口连接有第三甲醇或者甲醇水溶
液导入管道，所述第三甲醇或者甲醇水溶液导入管道上设有第三甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液泵。8.根据权利要求7所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，所述co深度脱除催化剂充填床在所述甲醇水蒸气重整反应部的甲醇水蒸气重整反应产物通道侧还设有第三空气分布器和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液分布器，所述第三空气分布器和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液分布器分别连接所述第三空气导入口和第三甲醇或者甲醇水溶液导入口。9.根据权利要求7或8所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，所述co深度脱除催化剂含有质量分数15％以上的铜。10.根据权利要求9所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，所述co深度脱除催化剂为选择性甲烷化催化剂。11.根据权利要求4～6任一项所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，还包括co深度脱除反应部，所述co深度脱除反应部与所述co低温变换反应部的co低温变换反应产物通道相连接，所述co深度脱除反应部包括co深度脱除催化剂充填床，所述co深度脱除催化剂充填床连接有co深度脱除反应产物通道，所述co深度脱除催化剂充填床内设有第三温度传感器，所述co深度脱除催化剂充填床在所述co低温变换反应部的co低温变换反应产物通道侧设有第三空气导入口和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液导入口，所述第三空气导入口连接有第三空气导入管道，所述第三空气导入管道上设有第三空气阀门和/或者第三空气泵，所述第三甲醇或者甲醇水溶液导入口连接有第三甲醇或者甲醇水溶液导入管道，所述第三甲醇或者甲醇水溶液导入管道上设有第三甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液泵。12.根据权利要求11所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，所述co深度脱除催化剂充填床在所述co低温变换反应部的co低温变换反应产物通道侧还设有第三空气分布器和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液分布器，所述第三空气分布器和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液分布器分别连接所述第三空气导入口和第三甲醇或者甲醇水溶液导入口。13.根据权利要求11或12所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，所述co深度脱除催化剂含有质量分数15％以上的铜。14.根据权利要求13所述的甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于，所述co深度脱除催化剂为选择性甲烷化催化剂。15.一种权利要求1～3任一项所述的甲醇水蒸气重整制氢装置的启动方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.第一升温阶段：在进行所述甲醇水蒸气重整制氢装置的启动时，开启第一空气阀门和/或者第一空气泵，经所述第一空气导入管道向所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床导入空气，使空气中的氧气与所述甲醇水蒸气重整催化剂中的金属铜发生氧化反应，金属铜转化为氧化铜，利用所述氧化反应的放热加热所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床；当第一温度传感器测得的甲醇水蒸气重整催化剂充填床温度升至140～200℃时，第一升温阶段结束；s2.第二升温阶段：调节导入所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的空气的流量，开启第一甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第一甲醇或者甲醇水溶液泵，经所述第一甲醇或者甲醇水溶液导入管道向甲醇水蒸气重整催化剂充填床导入甲醇或者甲醇水溶液，在所述的空
气与所述甲醇水蒸气重整催化剂中的金属铜发生氧化反应的同时，使甲醇与所述甲醇水蒸气重整催化剂中的氧化铜发生还原反应，氧化铜转化为金属铜，在本阶段中，利用所述的氧化反应放热和还原反应放热继续加热所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床；当第一温度传感器测定的温度升至所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的设定工作温度时，关闭第一空气阀门和/或者第一空气泵，停止空气的导入，第二升温阶段结束，启动完成。16.根据权利要求13所述的甲醇水蒸气重整制氢装置的启动方法，其特征在于，所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的设定工作温度为220～300℃，第一升温阶段导入甲醇水蒸气重整催化剂充填床的空气的气体体积空速为2500～5500h-1
，第二升温阶段导入甲醇水蒸气重整催化剂充填床的空气的气体体积空速为150～1500h-1
，第二阶段导入甲醇水蒸气重整催化剂充填床的甲醇或者甲醇水溶液的液体体积空速为1.0～3.0h-1
。17.一种权利要求4～6任一项所述的甲醇水蒸气重整制氢装置的启动方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.第一升温阶段：在进行所述甲醇水蒸气重整制氢装置的启动时，开启第一空气阀门和/或者第一空气泵和第二空气阀门和/或者第二空气泵，经所述第一空气导入管道和第二空气导入管道分别向所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床和co低温变换催化剂充填床导入空气，使空气中的氧气分别与所述甲醇水蒸气重整催化剂和co低温变换催化剂中的金属铜发生氧化反应，金属铜转化为氧化铜，利用所述氧化反应的放热分别加热所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床和co低温变换催化剂充填床；当第一温度传感器测得的甲醇水蒸气重整催化剂充填床温度升至140～200℃，第二温度传感器测得的co低温变换催化剂充填床温度升至140～175℃时，第一升温阶段结束；s2.第二升温阶段：调节导入所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的空气的流量，开启第一甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第一甲醇或者甲醇水溶液泵，经所述第一甲醇或者甲醇水溶液导入管道向甲醇水蒸气重整催化剂充填床导入甲醇或者甲醇水溶液，在所述的空气与所述甲醇水蒸气重整催化剂中的金属铜发生氧化反应的同时，使甲醇与所述甲醇水蒸气重整催化剂中的氧化铜发生还原反应，氧化铜转化为金属铜，在本阶段中，利用所述的氧化反应放热和还原反应放热继续加热所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床；调节导入所述co低温变换催化剂充填床的空气的流量，开启第二甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第二甲醇或者甲醇水溶液泵，经所述第二甲醇或者甲醇水溶液导入管道向co低温变换催化剂充填床导入甲醇或者甲醇水溶液，在所述的空气与所述co低温变换催化剂中的金属铜发生氧化反应的同时，使甲醇与所述co低温变换催化剂充填床中的氧化铜发生还原反应，氧化铜转化为金属铜，在本阶段中，利用所述的氧化反应放热和还原反应放热继续加热所述co低温变换催化剂充填床；当第一温度传感器测定的温度升至所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的设定工作温度时，关闭第一空气阀门和/或者第一空气泵，停止空气的导入；当第二温度传感器测定的温度升至所述co低温变换催化剂充填床的设定工作温度时，关闭第二空气阀门和/或者第二空气泵和第二甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第二甲醇或者甲醇水溶液泵，停止空气和甲醇或者甲醇水溶液的导入，第二升温阶段结束，启动完成。18.根据权利要求17所述的甲醇水蒸气重整制氢装置的启动方法，其特征在于，所述的甲醇水蒸气重整催化剂充填床的设定工作温度为220～300℃，第一升温阶段导入甲醇水蒸气重整催化剂充填床的空气的气体体积空速为2500～5500h-1
，第二升温阶段导入甲醇水蒸
气重整催化剂充填床的空气的气体体积空速为150～1500h-1
，第二升温阶段导入甲醇水蒸气重整催化剂充填床的甲醇或者甲醇水溶液的液体体积空速为1.0～3.0h-1
；所述co低温变换催化剂充填床的设定工作温度为175～260℃，第一升温阶段导入co低温变换催化剂充填床的空气的气体体积空速为2000～4500h-1
，第二升温阶段导入co低温变换催化剂充填床的空气的气体体积空速为100～1000h-1
，第二升温阶段导入co低温变换催化剂充填床的甲醇或者甲醇水溶液的液体体积空速为1.0～2.5h-1
。19.一种权利要求7～10任一项所述的甲醇水蒸气重整制氢装置的启动方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.第一升温阶段：在进行所述甲醇水蒸气重整制氢装置的启动时，开启第一空气阀门和/或者第一空气泵和第三空气阀门和/或者第三空气泵，经所述第一空气导入管道和第三空气导入管道分别向所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床和co深度脱除催化剂充填床导入空气，使空气中的氧气分别与所述甲醇水蒸气重整催化剂和co深度脱除催化剂中的金属铜发生氧化反应，金属铜转化为氧化铜，利用所述氧化反应的放热分别加热所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床和co深度脱除催化剂充填床；当第一温度传感器测得的甲醇水蒸气重整催化剂充填床温度升至140～200℃，第三温度传感器测得的co深度脱除催化剂充填床温度升至140～165℃时，第一升温阶段结束；s2.第二升温阶段：调节导入所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的空气的流量，开启第一甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第一甲醇或者甲醇水溶液泵，经所述第一甲醇或者甲醇水溶液导入管道向甲醇水蒸气重整催化剂充填床导入甲醇或者甲醇水溶液，在所述的空气与所述甲醇水蒸气重整催化剂中的金属铜发生氧化反应的同时，使甲醇与所述甲醇水蒸气重整催化剂中的氧化铜发生还原反应，氧化铜转化为金属铜，在本阶段中，利用所述的氧化反应放热和还原反应放热继续加热所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床；调节导入所述co深度脱除催化剂充填床的空气的流量，开启第三甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液泵，经所述第三甲醇或者甲醇水溶液导入管道向co深度脱除催化剂充填床导入甲醇或者甲醇水溶液，在所述的空气与所述co深度脱除催化剂中的金属铜发生氧化反应的同时，使甲醇与所述co深度脱除催化剂充填床中的氧化铜发生还原反应，氧化铜转化为金属铜，在本阶段中，利用所述的氧化反应放热和还原反应放热继续加热所述co深度脱除催化剂充填床；当第一温度传感器测定的温度升至所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的设定工作温度时，关闭第一空气阀门和/或者第一空气泵，停止空气的导入；当第三温度传感器测定的温度升至所述co深度脱除催化剂充填床的设定工作温度时，关闭第三空气阀门和/或者第三空气泵和第三甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液泵，停止空气和甲醇或者甲醇水溶液的导入，第二升温阶段结束，启动完成。20.根据权利要求19所述的甲醇水蒸气重整制氢装置的启动方法，其特征在于，所述的甲醇水蒸气重整催化剂充填床的设定工作温度为220～300℃，第一升温阶段导入甲醇水蒸气重整催化剂充填床的空气的气体体积空速为2500～5500h-1
，第二升温阶段导入甲醇水蒸气重整催化剂充填床的空气的气体体积空速为150～1500h-1
，第二升温阶段导入甲醇水蒸气重整催化剂充填床的甲醇或者甲醇水溶液的液体体积空速为1.0～3.0h-1
；所述co深度脱除催化剂充填床的设定工作温度为165～200℃，第一升温阶段导入co深度脱除催化剂充填床的空气的气体体积空速为500～1500h-1
，第二升温阶段导入co深度脱除催化剂充填床的
空气的气体体积空速为50～500h-1
，第二升温阶段导入co深度脱除催化剂充填床的甲醇或者甲醇水溶液的液体体积空速为0.2～1.0h-1
。21.一种权利要求11～14任一项所述的甲醇水蒸气重整制氢装置的启动方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.第一升温阶段：在进行所述甲醇水蒸气重整制氢装置的启动时，开启第一空气阀门和/或者第一空气泵、第二空气阀门和/或者第二空气泵以及第三空气阀门和/或者第三空气泵，经所述第一空气导入管道、第二空气导入管道以及第三空气管道分别向所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床、co低温变换催化剂充填床以及co深度脱除催化剂充填床导入空气，使空气中的氧气分别与所述甲醇水蒸气重整催化剂、co低温变换催化剂以及co深度脱除催化剂中的金属铜发生氧化反应，金属铜转化为氧化铜，利用所述氧化反应的放热分别加热所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床、co低温变换催化剂充填床以及co深度脱除催化剂充填床；当第一温度传感器测得的甲醇水蒸气重整催化剂充填床温度升至140～200℃，第二温度传感器测得的co低温变换催化剂充填床温度升至140～175℃，第三温度传感器测得的co深度脱除催化剂充填床温度升至140～165℃时，第一升温阶段结束；s2.第二升温阶段：调节导入所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的空气的流量，开启第一甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第一甲醇或者甲醇水溶液泵，经所述第一甲醇或者甲醇水溶液导入管道向甲醇水蒸气重整催化剂充填床导入甲醇或者甲醇水溶液，在所述的空气与所述甲醇水蒸气重整催化剂中的金属铜发生氧化反应的同时，使甲醇与所述甲醇水蒸气重整催化剂中的氧化铜发生还原反应，氧化铜转化为金属铜，在本阶段中，利用所述的氧化反应放热和还原反应放热继续加热所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床；调节导入所述co低温变换催化剂充填床的空气的流量，开启第二甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第二甲醇或者甲醇水溶液泵，经所述第二甲醇或者甲醇水溶液导入管道向co低温变换催化剂充填床导入甲醇或者甲醇水溶液，在所述的空气与所述co低温变换催化剂中的金属铜发生氧化反应的同时，使甲醇与所述co低温变换催化剂充填床中的氧化铜发生还原反应，氧化铜转化为金属铜，在本阶段中，利用所述的氧化反应放热和还原反应放热继续加热所述co低温变换催化剂充填床；调节导入所述co深度脱除催化剂充填床的空气的流量，开启第三甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液泵，经所述第三甲醇或者甲醇水溶液导入管道向co深度脱除催化剂充填床导入甲醇或者甲醇水溶液，在所述的空气与所述co深度脱除催化剂中的金属铜发生氧化反应的同时，使甲醇与所述co深度脱除催化剂充填床中的氧化铜发生还原反应，氧化铜转化为金属铜，在本阶段中，利用所述的氧化反应放热和还原反应放热继续加热所述co深度脱除催化剂充填床；当第一温度传感器测定的温度升至所述甲醇水蒸气重整催化剂充填床的设定工作温度时，关闭第一空气阀门和/或者第一空气泵，停止空气的导入；当第二温度传感器测定的温度升至所述co低温变换催化剂充填床的设定工作温度时，关闭第二空气阀门和/或者第二空气泵和第二甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第二甲醇或者甲醇水溶液泵，停止空气和甲醇或者甲醇水溶液的导入；当第三温度传感器测定的温度升至所述co深度脱除催化剂充填床的设定工作温度时，关闭第三空气阀门和/或者第三空气泵和第三甲醇或者甲醇水溶液阀门和/或者第三甲醇或者甲醇水溶液泵，停止空气和甲醇或者甲醇水溶液的导入，第二升温阶段结束，启动完成。22.根据权利要求21所述的甲醇水蒸气重整制氢装置的启动方法，其特征在于，所述甲
醇水蒸气重整催化剂充填床的设定工作温度为220～300℃，第一升温阶段导入甲醇水蒸气重整催化剂充填床的空气的气体体积空速为2000～5500h-1
，第二升温阶段导入甲醇水蒸气重整催化剂充填床的空气的气体体积空速为150～1500h-1
，第二升温阶段导入甲醇水蒸气重整催化剂充填床的甲醇或者甲醇水溶液的液体体积空速为1.0～3.0h-1
；所述co低温变换催化剂充填床的设定工作温度为175～260℃，第一升温阶段导入co低温变换催化剂充填床的空气的气体体积空速为2000～4500h-1
，第二升温阶段导入co低温变换催化剂充填床的空气的气体体积空速为100～1000h-1
，第二升温阶段导入co低温变换催化剂充填床的甲醇或者甲醇水溶液的液体体积空速为1.0～2.5h-1
；所述co深度脱除催化剂充填床的设定工作温度为165～200℃，第一升温阶段导入co深度脱除催化剂充填床的空气的气体体积空速为500～1500h-1
，第二升温阶段导入co深度脱除催化剂充填床的空气的气体体积空速为50～500h-1
，第二升温阶段导入co深度脱除催化剂充填床的甲醇或者甲醇水溶液的液体体积空速为0.2～1.0h-1
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技术总结
本发明涉及一种甲醇水蒸气重整制氢装置及其启动方法，所述甲醇水蒸气重整制氢装置，包括甲醇水蒸气重整反应部，其包括甲醇水蒸气重整催化剂充填床；甲醇水蒸气重整催化剂充填床一侧设有第一甲醇或者甲醇水溶液导入口及第一甲醇或甲醇水溶液导入管道，第一甲醇或者甲醇水溶液导入管道设有第一甲醇或者甲醇水溶液泵，甲醇水蒸气重整催化剂充填床另一侧连接甲醇水蒸气重整反应产物导出通道，甲醇水蒸气重整催化剂充填床内设有第一温度传感器，甲醇水蒸气重整催化剂充填床一侧还设有第一空气导入口及第一空气导入管道，第一空气导入管道设有第一空气阀门和/或第一空气泵。本发明实现了在几乎不使用电力条件下甲醇水蒸气重整制氢装置的快速冷启动。整制氢装置的快速冷启动。整制氢装置的快速冷启动。
技术研发人员：苏庆泉 李永胜 罗春欢
受保护的技术使用者：北京联力源科技有限公司
技术研发日：2022.01.27
技术公布日：2022/5/17