一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置，属于化工设备领域。其技术方案为：一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置，包括锅炉、烟囱，以及连接锅炉和烟囱的尾部烟道，其中，尾部烟道上并联设置有烟气旁路，烟气旁路上设置有甲醇裂解反应器，甲醇裂解反应器出口通过换热器与锅炉的燃烧器连接。本实用新型的有益效果为：本装置，制备含氢气体，可以替代燃料油、天然气、重油、煤炭等燃料，解决锅炉使用能源污染问题，实现锅炉自产自用燃料，既能实现燃料的余热有效利用，又能实现生成气体用于燃烧，取代天然气，降低成本，降低能耗，为生产带来效应。
【专利说明】一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种化工设备，尤其涉及一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的
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【背景技术】
[0002]在节能减排的大背景下，很多锅炉都由燃煤改烧天然气，但天然气价格较高，限制 了天然气锅炉的经济效益。
[0003]以氢气为主的混合气体燃料是一种高品质的洁净燃料，它的热值高，燃烧产物主 要是水，对环境不产生任何污染。而石化燃料的燃烧，排放大量氮氧化物、二氧化碳、硫化物 等，污染大气，危害健康。
[0004]制取含氢气体的途径很多，甲醇裂解制取氢气是其中一种，这种方法由于甲醇供 应的可靠性及价格较低，而使其与其它制氢技术相比具有明显的优势。
[0005]甲醇是一种重要的有机化工原料，是在合成氨、乙烯之后的第三大化工产品。甲醇 生产是我国化工行业中的成熟产业，生产工艺简单，投资和生产成本都较低。2012年我国甲 醇年产能力有5074万吨，年实际产销量约2640万吨，产能过剩情况严重，利用广泛的甲醇 原料催化裂解含氢燃料技术具有重要的战略和商业价值。
[0006]利用甲醇裂解可制取含氢气的气体，其方法有以下3种:
[0007]直接裂解:CH30H— C0+2H2 ；
[0008]部分氧化:CH30H+l/202— C02+2H2 ；
[0009]水蒸汽重整:CH30H+H20— C02+3H2。
[0010]相比之下，水蒸气重整反应是甲醇制氢法中氢含量最高的反应，并且具有成本低、 条件温和、无腐蚀、产物成分少、易分离等优点，可实现大量供氢的要求。
[0011]水蒸汽重整是吸热反应，需要外部提供热源，现有技术中需要其他辅助燃料；重 整反应需要催化剂，现有技术中所使用的催化剂多为铜系催化剂，催化效率低，甲醇转化率 低，产物中含有有害气体；在节能减排的大背景下，很多锅炉都由燃煤改烧天然气，但天然 气价格较高，限制了天然气锅炉的经济效益。
实用新型内容
[0012]本实用新型的目的在于提供一种结构简单、实现自产热自供热的甲醇水蒸气重整 制备锅炉用氢气的装置。
[0013]为实现上述发明目的，本实用新型是通过如下措施实现的:一种甲醇水蒸气重整 制备锅炉用氢气的装置，包括锅炉、烟囱，以及连接锅炉和烟囱的尾部烟道，其中，所述尾部 烟道上并联设置有烟气旁路，所述烟气旁路上设置有甲醇裂解反应器，所述甲醇裂解反应 器出口通过换热器与所述锅炉的燃烧器连接。
[0014]其中，所述甲醇裂解反应器入口通过所述换热器与贮罐连接，所述甲醇裂解反应 器和所述贮罐之间的管道上设置有增压泵。[0015]其中，所述烟气旁路管道上设置有调节阀门。
[0016]本实用新型的有益效果为:本装置，制备含氢气体，可以替代燃料油、天然气、重 油、煤炭等燃料，解决锅炉使用能源污染问题，实现锅炉自产自用燃料，既能实现燃料的余 热有效利用，又能实现生成气体用于燃烧，取代天然气，降低成本，降低能耗，为生产带来效应。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例的装置图；
[0018]附图中，标记为:1、锅炉；2、尾部烟道；3、烟气旁路；4、甲醇裂解反应器；5、烟囱；
6、燃烧器；7、贮罐；8、增压泵；9、调节阀门；10、换热器。
【具体实施方式】
[0019]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过【具体实施方式】，对本方案进行阐述。
[0020]参见图1，本实用新型是一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置，包括锅炉
1、烟囱5，以及连接锅炉I和烟囱5的尾部烟道2，其中，尾部烟道2上并联设置有烟气旁路 3，烟气旁路3上设置有甲醇裂解反应器4，甲醇裂解反应器4出口通过换热器10与锅炉I 的燃烧器6连接。甲醇裂解反应器4入口通过换热器10与贮罐7连接，甲醇裂解反应器4 和贮罐7之间的管道上设置有增压泵8。烟气旁路3管道上设置有调节阀门9。
[0021]在反应时，甲醇和软化水从贮罐7，经增压泵8加压后送入换热器10，在换热器10 中反应物液与反应生成的含氢气体进行热交换，升温后进入装有催化剂的甲醇裂解反应器 4中，锅炉I燃烧产生的烟气通过尾部烟道2放出，温度为250-350°C，烟气从尾部烟道2的 烟气旁路3经过，将烟气旁路3内的甲醇裂解反应器4加热，使得甲醇裂解反应器4中的温 度达到220-300°C，压力达到l_5MPa，甲醇和软化水气化，在催化剂的作用下，发生甲醇水 蒸气重整反应，制得含氢气体，含氢气体经换热器10的换热作用，进入燃烧器6中，为锅炉 I燃烧供热。
[0022]调节阀门9用来控制烟气的量，从而控制甲醇裂解反应器4的温度。
[0023]本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述， 当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领 域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于 本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置，包括锅炉、烟囱，以及连接锅炉和烟囱的尾部烟道，其特征在于，所述尾部烟道上并联设置有烟气旁路，所述烟气旁路上设置有甲醇裂解反应器，所述甲醇裂解反应器出口通过换热器与所述锅炉的燃烧器连接。
2.根据权利要求1所述的甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置，其特征在于，所述甲醇裂解反应器入口通过所述换热器与贮罐连接，所述甲醇裂解反应器和所述贮罐之间的管道上设置有增压泵。
3.根据权利要求1所述的甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置，其特征在于，所述烟气旁路管道上设置有调节阀门。
【文档编号】C01B3/32GK203428907SQ201320548706
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】刘建安, 李敬学 申请人:山东乾鑫环保科技有限公司