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醇蒸汽重整转化制氢装置。
背景技术：
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 要含氢气和二氧化碳的转化气，转化裂解温度为280—42CTC。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。甲醇制氢生产线国内生产厂家很多。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99.999%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450(Mn3/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。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，其由甲醇储存箱(l)、甲醇水溶液(2)、 汽车直流电源(3)、电源线(4)、甲醇泵(5)、甲醇管路(6)、甲醇喷嘴(7)、甲醇喷嘴导 线(8)、雾状甲醇(9)、电子控制器(10)、排气管进气口 (11)、法兰盘(12)、汽车直流电 源(13)、导热介质连接管(14)、导热介质(15)、温控开关(16)、连线(17)、循环泵(18)、 加热腔(19)、排气管外壳(20)、排气管出气口 (21)、直流电源(22)、引线(23)、导热介 质连接管、(24)、氢气缓冲室(25)、气体滤网(26)、氢气输出管(27)、下密封板(28)、 催化剂(29)、裂解管(30)、反应釜(31)、温控开关(32)、温控开关引线(33)、上密封板 (34)、甲醇滤网(35)、甲醇汽化室(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(12)、排气管进气口 (11)、排气管外壳(20)、排气管出气口 (21)排出，同时部分热能通过加热腔(19)加热导热介质(15),高温导热介质经导热介质连接管(14)、导热介质连 接管(24)、循环泵(18)，进入密封的反应釜(31)，反应釜(31)内部的裂解管(30)、催 化剂(29)、雾状甲醇(9)共同受热，受热后的雾状甲醇(9)在汽化室汽化后，进入裂解管 (30)经催化剂(29)裂解，产生以氢气为主的多组分混合气，经过气体滤网(26)、氢气缓 冲室(25)、氢气输出管(27)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l本汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置工作时，导热介质反应釜(31)、导 热介质连接管(14)、导热介质连接管(24)、加热腔(19)、循环泵(18)，导热介质(15) 连接在一起形成闭环回路系统，实现热能传递。温控开关(16)控制循环泵(18)运行，导 热介质(15)在闭环系统内按要求流动，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中用于雾化的甲醇喷嘴(7),由于远 离反应釜高温区，省去了甲醇雾化喷嘴冷却装置。
有益效果3.汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置所使用的温控开关(32),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4.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5.汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置分解后的高温氢气不需要冷却。可直
接引入发动机使用。
图1为本实用新型的内部结构示意图2为图1反应釜(31)中部横截面示意图中标记为甲醇储存箱(1)、甲醇水溶液(2)、汽车直流电源(3)、电源线(4)、甲 醇泵(5)、甲醇管路(6)、甲醇喷嘴(7)、甲醇喷嘴导线(8)、雾状甲醇(9)、电子控制器 (10)、排气管进气口 (11)、法兰盘(12)、汽车直流电源(13)、导热介质连接管(14)、导 热介质(15)、温控开关(16)、连线(17)、循环泵(18)、加热腔(19)、排气管外壳(20)、 排气管出气口 (21)、直流电源(22)、引线(23)、导热介质连接管、(24)、氢气缓冲室(25)、 气体滤网(26)、氢气输出管(27)、下密封板(28)、催化剂(29)、裂解管(30)、反应釜(31)、 温控开关(32)、温控开关引线(33)、上密封板(34)、甲醇滤网(35)、甲醇汽化室(36)。
具体实施方式
如图l、图2所示一种汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置。其由甲醇储存箱(1)、甲醇 水溶液(2)、汽车直流电源(3)、电源线(4)、甲醇泵(5)、甲醇管路(6)、甲醇喷嘴(7)、 甲醇喷嘴导线(8)、雾状甲醇(9)、电子控制器(10)、排气管进气口 (11)、法兰盘(12)、 汽车直流电源(13)、导热介质连接管(14)、导热介质(15)、温控开关(16)、连线(17)、 循环泵(18)、加热腔(19)、排气管外壳(20)、排气管出气口 (21)、直流电源(22)、引 线(23)、导热介质连接管、(24)、氢气缓冲室(25)、气体滤网(26)、氢气输出管(27)、 下密封板(28)、催化剂(29)、裂解管(30)、反应釜(31)、温控开关(32)、温控开关引 线(33)、上密封板(34)、甲醇滤网(35)、甲醇汽化室(36)组成。其中甲醇管路(6)与 甲醇储存箱(1)、甲醇泵(5)、甲醇喷嘴(7)连接，电源线(4)与汽车直流电源(3)、甲 醇泵(5)连接，电子控制器(10)与甲醇喷嘴导线(8)、汽车直流电源(13)连接，甲醇 喷嘴(7)与雾状甲醇(9)、甲醇汽化室(36)、甲醇喷嘴导线(8)连接，排气管进气口 (11) 与法兰盘(12)、排气管外壳(20)连接，导热介质(15)与导热介质连接管(14)、温控开 关(16)、加热腔(19)、循环泵(18)、导热介质连接管(24)、下密封板(28)、裂解管(30)、 反应釜(31)、温控开关(32)、上密封板(34)连接，氢气缓冲室(25)与氢气输出管(27)、 下密封板(28)、导热介质连接管(24)连接，催化剂(29)与裂解管(30)、气体滤网(26) 连接，甲醇滤网(34)、与裂解管(30)连接，温控开关引线(33)、与甲醇泵(5)、温控开 关(32)连接，连线(17)与温控开关(16)、循环泵(18)连接。其中，发动机排气管排 出的高温废气，经法兰盘(12)、排气管进气口 (11)、排气管外壳(20)、排气管出气口 (21) 排出，同时部分热能通过加热腔(19)加热导热介质(15)，高温导热介质经导热介质连接管 (14)、导热介质连接管(24)、循环泵(18)，进入密封的反应釜(31)，反应釜(31)内部 的裂解管(30)、催化剂(29)、雾状甲醇(9)共同受热，受热后的雾状甲醇(9)在汽化室 汽化后，进入裂解管(30)经催化剂(29)裂解，产生以氢气为主的多组分混合气，经过气 体滤网(26)、氢气缓冲室(25)、氢气输出管(27)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1.一种汽车用甲醇蒸汽重整转化制氢装置，其由甲醇储存箱(1)、甲醇水溶液(2)、汽车直流电源(3)、电源线(4)、甲醇泵(5)、甲醇管路(6)、甲醇喷嘴(7)、甲醇喷嘴导线(8)、雾状甲醇(9)、电子控制器(10)、排气管进气口(11)、法兰盘(12)、汽车直流电源(13)、导热介质连接管(14)、导热介质(15)、温控开关(16)、连线(17)、循环泵(18)、加热腔(19)、排气管外壳(20)、排气管出气口(21)、直流电源(22)、引线(23)、导热介质连接管、(24)、氢气缓冲室(25)、气体滤网(26)、氢气输出管(27)、下密封板(28)、催化剂(29)、裂解管(30)、反应釜(31)、温控开关(32)、温控开关引线(33)、上密封板(34)、甲醇滤网(35)、甲醇汽化室(36)组成，其中甲醇管路(6)与甲醇储存箱(1)、甲醇泵(5)与、甲醇喷嘴(7)连接，电源线(4)与汽车直流电源(3)、甲醇泵(5)连接，电子控制器(10)与甲醇喷嘴导线(8)、汽车直流电源(13)连接，甲醇喷嘴(7)与雾状甲醇(9)、甲醇汽化室(36)、甲醇喷嘴导线(8)连接，排气管进气口(11)与法兰盘(12)、排气管外壳(20)、导热介质连接管(14)、导热介质连接管(24)连接，排气管出气口(21)与排气管外壳(20)连接，导热介质(15)与导热介质连接管(14)、温控开关(16)、加热腔(19)、循环泵(18)、导热介质连接管(24)、下密封板(28)、裂解管(30)、反应釜(31)、温控开关(32)、上密封板(34)连接，氢气缓冲室(25)与氢气输出管(27)、下密封板(28)、导热介质连接管(24)连接，催化剂(29)与裂解管(30)、气体滤网(26)连接，甲醇滤网(34)、与裂解管(30)连接，温控开关引线(33)、与甲醇泵(5)、温控开关(32)连接，连线(17)与温控开关(16)、循环泵(18)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。该装置由甲醇储存箱(1)、甲醇水溶液(2)、汽车直流电源(3)、电源线(4)、甲醇泵(5)、甲醇管路(6)、甲醇喷嘴(7)、甲醇喷嘴导线(8)、雾状甲醇(9)、电子控制器(10)、排气管进气口(11)、法兰盘(12)、汽车直流电源(13)、导热介质连接管(14)、导热介质(15)、温控开关(16)、连线(17)、循环泵(18)、加热腔(19)、排气管外壳(20)、排气管出气口(21)、直流电源(22)、引线(23)、导热介质连接管、(24)、氢气缓冲室(25)、气体滤网(26)、氢气输出管(27)、下密封板(28)、催化剂(29)、裂解管(30)、反应釜(31)、温控开关(32)、温控开关引线(33)、上密封板(34)、甲醇滤网(35)、甲醇汽化室(36)组成。
文档编号B60K13/04GK201376894SQ20092014489
公开日2010年1月6日 申请日期2009年3月3日 优先权日2009年3月3日
发明者于景瑞 申请人:于景瑞