甲醇制氢方法与流程

本发明涉及制氢，特别是涉及一种甲醇制氢方法。

背景技术：

1、氢气是一种多用途的气体。例如，利用氢气的可燃性，当氢气跟氧气反应时可以释放出大量的热，氢氧焰可达3000℃的高温，可用于焊接或切割金属。利用氢气的还原性，还可以冶炼重要的金属。氢气可充气球或气艇，用做双氢内冷发电机中导热材料，冶炼有色金属和高纯锗、硅，合成氨、盐酸，石油加氢，制硬化油，高效能燃料。同时，氢气是重要的化工原料，例如：氢气和氮气在高温、高压、催化剂存在下可直接合成氨气，目前在石油工业上许多工艺过程需用氢气，如加氢裂化，加氢精制、加氢脱硫、催化加氢等过程。

2、随着新能源时代的来临，氢气的需求日益突出，对没有方便氢源的地区，采用传统的以石油类、天然气或煤为原料造气来分离制氢需庞大投资，对中小用户电解水可方便制得氢气，但能耗很大，且氢纯度低，杂质多，同时规模也受到限制。因此，需要研发出一种原料便于运输、产出的氢气纯度高、设备建造费用低、以及能耗低的制氢方法，达到扩展氢气应用范围的目的。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供一种甲醇制氢方法，具有原料便于运输、产出的氢气纯度高、设备建造费用低、以及能耗低等优点，达到扩展氢气应用范围的目的。

2、一种甲醇制氢方法，包括步骤：

3、s10：对甲醇水进行加热处理，使得甲醇水气化以得到甲醇水蒸气；

4、s20：将甲醇水蒸气输入到甲醇重整反应器进行反应，得到氢气混合气体；

5、s30：对氢气混合气体进行冷却处理后，经过水洗塔吸收未反应的甲醇水，接着，调节氢气混合气体的相对湿度和温度，此时，氢气混合气体中各组份的体积占比为：一氧化碳0～1％，二氧化碳24％～25％，氢气74％～75％；

6、s40：将氢气混合气体输入到二氧化碳吸收塔中，喷淋脱碳液以吸收氢气混合气体中的二氧化碳；

7、s50：脱除二氧化碳后，得到产品氢气并且输入氢气罐存储以供应用户端。

8、上述甲醇制氢方法，通过对甲醇水蒸气重整制氢处理，得到氢气混合气体。再对氢气混合气体进行提纯净化，得到一氧化碳含量很低的产品氢气，具有原料便于运输、产出的氢气纯度高、设备建造费用低、以及能耗低等优点，达到扩展氢气应用范围的目的。

9、在其中一个实施例中，在步骤s30中，在进入水洗塔之前，将氢气混合气体输入到换热器中与甲醇水进行预换热以实现冷却处理。利用换热器实现甲醇水与氢气混合气体的热交换，不仅实现了氢气混合气体的冷却处理，而且还利用了氢气混合气体的热能以预加热甲醇水，减少步骤s10中的甲醇水加热处理的能耗，实现热能回收利用，达到降低总体能耗的目的。

10、在其中一个实施例中，在步骤s30中，氢气混合气体的相对湿度和温度的调节方式为：将氢气混合气体输入缓冲罐进行冷却，使得氢气混合气体中的水汽液化，并且控制缓冲罐的气体出口的相对湿度和温度。

11、在其中一个实施例中，在步骤s30中，调节相对湿度和温度后，氢气混合气体的相对湿度≤80％，温度为40℃～50℃。

12、在其中一个实施例中，在步骤s40中，二氧化碳吸收塔内的压强为300kpa～800kpa，脱碳液的温度为40℃～55℃。

13、在其中一个实施例中，在步骤s40中，脱碳液中的各组分的重量比为：乙醇胺10％～30％，无水哌嗪4％～8％，偏钒酸钠0％～0.8％，其余为去离子水。

14、在其中一个实施例中，在步骤s40中，还包括：将吸收二氧化碳后的脱碳液输送到解析塔进行解析再生，解析出来的二氧化碳经过冷却处理后进入二氧化碳储罐进行存储或者排空处理，再生的脱碳液回流至二氧化碳吸收塔。

15、在其中一个实施例中，再生的脱碳液在回流至二氧化碳吸收塔之前进行冷却处理。

16、在其中一个实施例中，冷却处理后的脱碳液温度为40℃～55℃。

17、在其中一个实施例中，解析塔内的压强为0～300kpa，温度为100℃～115℃。

技术特征：

1.一种甲醇制氢方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的甲醇制氢方法，其特征在于，在步骤s30中，在进入水洗塔之前，将氢气混合气体输入到换热器中与甲醇水进行预换热以实现冷却处理。

3.根据权利要求1所述的甲醇制氢方法，其特征在于，在步骤s30中，氢气混合气体的相对湿度和温度的调节方式为：将氢气混合气体输入缓冲罐进行冷却，使得氢气混合气体中的水汽液化，并且控制缓冲罐的气体出口的相对湿度和温度。

4.根据权利要求1所述的甲醇制氢方法，其特征在于，在步骤s30中，调节相对湿度和温度后，氢气混合气体的相对湿度≤80％，温度为40℃～50℃。

5.根据权利要求1所述的甲醇制氢方法，其特征在于，在步骤s40中，二氧化碳吸收塔内的压强为300kpa～800kpa，脱碳液的温度为40℃～55℃。

6.根据权利要求1所述的甲醇制氢方法，其特征在于，在步骤s40中，脱碳液中的各组分的重量比为：乙醇胺10％～30％，无水哌嗪4％～8％，偏钒酸钠0～0.8％，其余为去离子水。

7.根据权利要求1所述的甲醇制氢方法，其特征在于，在步骤s40中，还包括：将吸收二氧化碳后的脱碳液输送到解析塔进行解析再生，解析出来的二氧化碳经过冷却处理后进入二氧化碳储罐进行存储或者排空处理，再生的脱碳液回流至二氧化碳吸收塔。

8.根据权利要求7所述的甲醇制氢方法，其特征在于，再生的脱碳液在回流至二氧化碳吸收塔之前进行冷却处理。

9.根据权利要求8所述的甲醇制氢方法，其特征在于，冷却处理后的脱碳液温度为40℃～55℃。

10.根据权利要求7所述的甲醇制氢方法，其特征在于，解析塔内的压强为0～300kpa，温度为100℃～115℃。

技术总结
本发明涉及制氢技术领域，尤其涉及一种甲醇制氢方法，包括步骤：S10：甲醇水加热气化以得到甲醇水蒸气；S20：甲醇重整反应得到氢气混合气体；S30：对氢气混合气体进行冷却处理后，经过水洗塔吸收未反应的甲醇水，接着，调节氢气混合气体的相对湿度和温度；S40：将氢气混合气体输入到二氧化碳吸收塔中以脱除二氧化碳；S50：脱除二氧化碳后，得到产品氢气并输入氢气罐存储以供应用户端。上述甲醇制氢方法，通过对甲醇水蒸气重整制氢处理，得到氢气混合气体。再对氢气混合气体进行提纯净化，得到一氧化碳含量很低的产品氢气，具有原料便于运输、产出的氢气纯度高、设备建造费用低、以及能耗低等优点，达到扩展氢气应用范围的目的。

技术研发人员：周传刚,刘幻,廖方林
受保护的技术使用者：广东蓝玖新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11