一种甲醇裂解制氢装置的制作方法

本技术涉及甲醇制氢领域，特别涉及一种甲醇裂解制氢装置。

背景技术：

1、甲醇裂解制氢装置是一种进行甲醇制氢的支撑设备，来自氨分解装置的氨分解气由常压压缩至0.8-1.0mpa后送入kcfq提氢装置，所得的氢气作为产品氢气输出，针对装置及原料气的特点，kcfq工段采用常压解析的方式，即采用5-1-3/p的时序，随着科技的不断发展，人们对于甲醇裂解制氢装置的制造工艺要求也越来越高。

2、现有的甲醇裂解制氢装置在使用时存在一定的弊端，工业kcfq-h2装置所选用的吸附剂都是具有较大比表面积的固体颗粒，主要有：活性氧化铝类、活性炭类、硅胶类和分子筛类。吸附剂最重要的物理特征包括孔容积、孔径分布、表面积和表面性质等。不同的吸附剂由于有不同的孔隙大小分布、不同的比表面积和不同的表面性质，因而对混合气体中的各组分具有不同的吸附能力和吸附容量，要在工业上实现有效的分离，还必须考虑吸附剂对各组分的分离系数应尽可能大，在工业变压吸附过程中还应考虑吸附与解吸间的矛盾，为此，我们提出一种甲醇裂解制氢装置。

技术实现思路

1、（一）解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种甲醇裂解制氢装置，利用吸附剂的第一个性质，可实现对含氢气源中杂质组分的优先吸附而使氢气得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离提纯氢气的目的，可以有效解决背景技术中的问题。

3、（二）技术方案

4、为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种甲醇裂解制氢装置，包括制氢装置主体，所述制氢装置主体的内部定位安装有甲醇脱盐水箱、换热器、汽化过热器、转化反应器、冷却箱、分离器与变压吸附提氢机构，所述甲醇脱盐水箱连接换热器与分离器的位置，所述换热器连接汽化过热器与冷却箱的位置，所述冷却箱连接分离器的位置，所述分离器连接变压吸附提氢机构的位置，所述汽化过热器连接转化反应器的位置，所述转化反应器连接换热器的位置。

5、优选的，所述变压吸附提氢机构上连接有氢气管与解吸气管，所述氢气管连接有氢气出气口，所述解吸气管连接有解吸气出气口，所述甲醇脱盐水箱与分离器之间连接有冷凝液管，所述转化反应器与换热器之间连接有反应回流管。

6、优选的，所述制氢装置主体外侧连接有公用工程输入系统、脱盐水输入系统与导热油输入系统。

7、优选的，所述变压吸附提氢机构与氢气管和解吸气管之间均一体定位连接，所述氢气管与氢气出气口之间一体连接，所述解吸气管与解吸气出气口之间一体连接，所述转化反应器的输出端通过反应回流管与换热器的输入端连接，所述分离器的输出端通过冷凝液管与甲醇脱盐水箱的输入端连接。

8、优选的，所述制氢装置主体的输入端与公用工程输入系统、脱盐水输入系统和导热油输入系统的输出端一体连接。

9、优选的，所述甲醇脱盐水箱的输出端与换热器的输入端连接，所述换热器的输出端与汽化过热器和冷却箱的输入端连接，所述汽化过热器的输出端与转化反应器的输入端连接，所述冷却箱的输出端与分离器的输入端连接，所述分离器的输出端与变压吸附提氢机构的输入端连接。

10、（三）有益效果

11、与现有技术相比，本实用新型提供了一种甲醇裂解制氢装置，具备以下有益效果：该一种甲醇裂解制氢装置，吸附过程中没有化学反应，吸附过程进行的极快，参与吸附的各相物质间的动态平衡在瞬间即可完成，并且这种吸附是完全可逆的，变压吸附氢提纯工艺过程之所以得以实现是由于吸附剂在这种物理吸附中所具有的两个性质：一是对不同组分的吸附能力不同，二是吸附质在吸附剂上的吸附容量随吸附质的分压上升而增加，随吸附温度的上升而下降。利用吸附剂的第一个性质，可实现对含氢气源中杂质组分的优先吸附而使氢气得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离提纯氢气的目的，整个甲醇裂解制氢装置结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

技术特征：

1.一种甲醇裂解制氢装置，包括制氢装置主体（1），其特征在于：所述制氢装置主体（1）的内部定位安装有甲醇脱盐水箱（2）、换热器（3）、汽化过热器（5）、转化反应器（4）、冷却箱（7）、分离器（6）与变压吸附提氢机构（8），所述甲醇脱盐水箱（2）连接换热器（3）与分离器（6）的位置，所述换热器（3）连接汽化过热器（5）与冷却箱（7）的位置，所述冷却箱（7）连接分离器（6）的位置，所述分离器（6）连接变压吸附提氢机构（8）的位置，所述汽化过热器（5）连接转化反应器（4）的位置，所述转化反应器（4）连接换热器（3）的位置。

2.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解制氢装置，其特征在于：所述变压吸附提氢机构（8）上连接有氢气管（10）与解吸气管（9），所述氢气管（10）连接有氢气出气口（12），所述解吸气管（9）连接有解吸气出气口（11），所述甲醇脱盐水箱（2）与分离器（6）之间连接有冷凝液管（16），所述转化反应器（4）与换热器（3）之间连接有反应回流管（17）。

3.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解制氢装置，其特征在于：所述制氢装置主体（1）外侧连接有公用工程输入系统（13）、脱盐水输入系统（14）与导热油输入系统（15）。

4.根据权利要求2所述的一种甲醇裂解制氢装置，其特征在于：所述变压吸附提氢机构（8）与氢气管（10）和解吸气管（9）之间均一体定位连接，所述氢气管（10）与氢气出气口（12）之间一体连接，所述解吸气管（9）与解吸气出气口（11）之间一体连接，所述转化反应器（4）的输出端通过反应回流管（17）与换热器（3）的输入端连接，所述分离器（6）的输出端通过冷凝液管（16）与甲醇脱盐水箱（2）的输入端连接。

5.根据权利要求3所述的一种甲醇裂解制氢装置，其特征在于：所述制氢装置主体（1）的输入端与公用工程输入系统（13）、脱盐水输入系统（14）和导热油输入系统（15）的输出端一体连接。

6.根据权利要求1所述的一种甲醇裂解制氢装置，其特征在于：所述甲醇脱盐水箱（2）的输出端与换热器（3）的输入端连接，所述换热器（3）的输出端与汽化过热器（5）和冷却箱（7）的输入端连接，所述汽化过热器（5）的输出端与转化反应器（4）的输入端连接，所述冷却箱（7）的输出端与分离器（6）的输入端连接，所述分离器（6）的输出端与变压吸附提氢机构（8）的输入端连接。

技术总结
本技术公开了一种甲醇裂解制氢装置，包括制氢装置主体，所述制氢装置主体的内部定位安装有甲醇脱盐水箱、换热器、汽化过热器、转化反应器、冷却箱、分离器与变压吸附提氢机构，所述甲醇脱盐水箱连接换热器与分离器的位置，所述换热器连接汽化过热器与冷却箱的位置，所述冷却箱连接分离器的位置，所述分离器连接变压吸附提氢机构的位置。本技术所述的一种甲醇裂解制氢装置，利用吸附剂的第一个性质，可实现对含氢气源中杂质组分的优先吸附而使氢气得以提纯；利用吸附剂的第二个性质，可实现吸附剂在低温、高压下吸附而在高温、低压下解吸再生，从而构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离提纯氢气的目的。

技术研发人员：张涛
受保护的技术使用者：苏州科辰净化设备有限公司
技术研发日：20221118
技术公布日：2024/1/13