撬装式甲醇和水蒸气用等离子体法重整制氢气装置的制作方法

本实用新型涉及石油化工领域，尤其是涉及一种撬装式甲醇和水蒸气用等离子体法重整制氢气装置。

背景技术：

氢是当前重要能源之一，积极开发氢的来源。不过，已有由甲醇制氢的装置，基本上是高温高压，产量高，投资成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种低成本、使用安全经济的撬装式甲醇和水蒸气用等离子体法重整制氢气装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种撬装式甲醇和水蒸气用等离子体法重整制氢气装置，其包括装置本体，该装置本体包括：甲醇和水储罐，其具有甲醇和水储罐输入管路、甲醇和水储罐输出管路，甲醇和水储罐输入管路、甲醇和水储罐输出管路之间或者甲醇和水储罐输出管路安装有计量泵，甲醇和水储罐输入管路、甲醇和水储罐输出管路分别设置有控制阀；连接于甲醇和水储罐的导热油加热反应釜；连接于导热油加热反应釜的汽液分离器；连接于汽液分离器的等离子体发生器；等离子体发生器经由止回阀和减压阀组件而接于氢气燃烧器。

进一步，装置本体安装于集装箱内。

进一步，甲醇和水储罐采用耐腐304L不锈钢或Q345钢板制成，而在甲醇和水储罐的顶部可以布置泄压口。

本实用新型具有如下有益效果：装置为撬装式、体积小、搬运方便，使用安全，燃料成本比天然气便宜20％，是一种节能环保装置。

附图说明

图1为本实用新型第一实施方式中撬装式甲醇和水蒸气用等离子体法重整制氢气装置示意图；

图2为本实用新型第二实施方式中撬装式甲醇和水蒸气用等离子体法重整制氢气装置示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的第一实施方式提供了一种撬装式甲醇和水蒸气用等离子体法重整制氢气装置，如图1所示，其包括装置本体，该装置本体包括：甲醇和水储罐1、计量泵2、导热油加热反应釜3、汽液分离器4、等离子体发生器5、止回阀和减压阀组件6、氢气燃烧器7以及若干输料管路。

参见图1，甲醇和水储罐1安装甲醇和水储罐输入管路、甲醇和水储罐输出管路，甲醇和水储罐输入管路、甲醇和水储罐输出管路之间安装有计量泵2，甲醇和水储罐输入管路、甲醇和水储罐输出管路布置有控制阀，具体地讲，在甲醇和水储罐1的输入口和输出口分别设置有输入口外接管81、输出口外接管82，在输入口外接管通过法兰盘而连接甲醇和水储罐输入管路，在输出口外接管通过法兰盘而连接甲醇和水储罐输出管路，此时，在输入口外接管81、输出口外接管82分别设置一个控制阀(图中未示)，而在甲醇和水储罐输入管路、甲醇和水储罐输出管路分别也各设置了一个控制阀，即输入管路控制阀91、输出管路控制阀92，而计量泵的一端接于输入管路控制阀91和输入外接管路81所设控制阀之间的管道上、另一端接于输出管路控制阀92和输出外接管路82所设控制阀之间的管道上，当需要甲醇和水储罐1补充原料，则可以打开输入管路控制阀91、输入外接管路81所设控制阀(此时需要关闭输出管路控制阀92、输出外接管路82所设控制阀)，而如果需要将甲醇和水储罐1的原料供给给导热油加热反应釜，此时，则关闭输入管路控制阀91、输出外接管路82所设控制阀，同时打开输入外接管路81所设控制阀以及输出管路控制阀92，此时，原料可以经由输入外接管路81、输入外接管路所设控制阀、计量泵、输出管路控制阀92后输送至导热油加热反应釜。从而完成经由计量泵经阀门控制将甲醇和水送到导热油加热反应釜的原料供给流程。甲醇和水储罐采用耐腐304L不锈钢或Q345钢板制成。甲醇和水以容积比例1：1混合储存，容积一般为10-20m³。计量泵是一种压力为0.5Mpa，流量5m³/h的化工耐腐蚀、耐300℃温度，可调节流量的化工泵。

通过管路而连接于甲醇和水储罐1的导热油加热反应釜3，导热油加热反应釜3的输入管路与甲醇和水储罐输出管路相连，而导热油加热反应釜3的输入管路设置有控制阀。导热油加热反应釜是一种耐300℃温度，2-5m³圆筒式反应釜。

通过管路而连接于导热油加热反应釜3的汽液分离器4进行汽液分离作业，汽液分离器是一种可将冷却液体分离的装置。

而连接于汽液分离器4的等离子体发生器5内设有阴极、阳极放电室。等离子体发生器是一种用人工方法获的等离子体的装置。是一种利用外加电场或高频感应电场使气体导电，也称气体放电。等离子体通过阴极和阳极放电产生的高温电弧，使甲醇和水蒸气瞬间裂解为氢气和一氧化碳，二氧化碳。

等离子体发生器经由安装有止回阀和减压阀组件6的管路而接于氢气燃烧器(氢气专用燃烧器)7。

撬装式甲醇水蒸气用等离子体法重整制氢装置所得到的氢气产品可送入氢气燃烧器，作锅炉、窑炉燃料用。

值得一提的是，装置本体安装在4米长集装箱内，可移动使用。利用本实用新型装置用1公斤甲醇和1公斤水，可生产2.7立方的氢气，热值为8500大卡。相当于1立方的天然气热值。

本实用新型的工作原理在于：经由计量泵将甲醇和水送到导热油加热反应釜，经由气液分离器，再经由等离子体发生器的阴阳极放电室，经由止回阀和减压阀进入，氢气专用燃烧器送入锅炉燃烧。

图1所示的计量泵可以在不经过其计量的情况下直接打开甲醇和水储罐1前后的控制阀即可在外部压力条件下将原料供给给后续设备，而不仅仅只能按照前述的原理进行工作。

本实用新型的第二实施方式提供了一种撬装式甲醇和水蒸气用等离子体法重整制氢气装置，其与第一实施方式不同之处在于，计量泵直接安装在甲醇和水储罐1的甲醇和水储罐输出管路上。

参见图2，甲醇和水储罐1的输入口和输出口分别设置有输入口外接管81、输出口外接管82，在输入口外接管通过法兰盘而连接甲醇和水储罐输入管路，在输出口外接管通过法兰盘而连接甲醇和水储罐输出管路，甲醇和水储罐输出管路安装计量泵2，而甲醇和水储罐输入管路、甲醇和水储罐输出管路大体上处于同一水平线上，甲醇和水储罐输入管路、甲醇和水储罐输出管路分别布置有控制阀。

当需要向导热油加热反应釜3供给甲醇和水，则打开甲醇和水储罐输出管路82的控制阀以及计量泵2，此时即可将甲醇和水储罐1的甲醇和水输送到导热油加热反应釜3。后续工作流程可参见第一实施方式。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。