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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115849302A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211559478.9(22)申请日2022.12.06(71)申请人中国船舶集团有限公司第七一一研究所地址201108上海市闵行区华宁路3111号(72)发明人朱清江涂世恩李晓波沈腾冀青鹏魏冕周蕊姚宇翔陈祖睿冯泳程(74)专利代理机构深圳紫藤知识产权代理有限公司44570专利代理师黄威(51)Int.Cl.C01B3/38(2006.01)F22B31/08(2006.01)F22B33/18(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称氢气制造装置和方法(57)摘要本发明提供一种氢气制造装置和方法,所述装置包括一重整炉;燃烧室,其包括一燃烧器,燃烧器设置在重整炉的内部且其上部露出于重整炉的外部,所述燃烧器的上部露出部分包括燃料进口和空气进口;重整室,其包括多个反应管,反应管位于燃烧室的外周并设置在重整炉的内部且上部露出重整炉的外部,反应管的上部露出部分包括反应气进口和重整气出口;余热利用单元,其包括一蒸汽发生器、一原料预热器以及一空气预热器,余热利用单元设置在重整炉的底部且与重整炉的内部连通以用于加热原料和燃料以及加热燃烧所需的空气以产生水蒸汽。本发明能最大程度的利用烟气余热,提高换热效率,减少装置材料成本与占地面积,适合小型重整技术使用。CN115849302ACN115849302A权利要求书1/2页1.一种氢气制造装置,其包括一重整炉,其特征在于,所述装置还包括:燃烧室,其包括一燃烧器,所述燃烧器设置在所述重整炉的内部5且其上部露出于所述重整炉的外部,所述燃烧器的上部露出部分包括燃料进口和空气进口;重整室,其包括多个反应管,所述反应管位于所述燃烧室的外周并设置在所述重整炉的内部且上部露出于所述重整炉的外部,所述反应管的上部露出部分包括反应气进口和重整气出口;0余热利用单元,其包括一蒸汽发生器、一原料预热器以及一空气预热器,所述余热利用单元设置在所述重整炉的底部且与所述重整炉的内部连通以用于加热原料和燃料以及加热燃烧所需的空气以产生水蒸汽。2.根据权利要求1所述的氢气制造装置,其特征在于,所述装5置包括内挡板和多个外挡板,所述内挡板位于所述燃烧器的外周且设置在所述重整炉的内部,其一端与所述重整炉的顶部连接且另一端与所述重整炉的底部不连接;所述外挡板位于所述反应管的外侧且设置在所述重整炉的内部,所述外挡板与所述内挡板对应的一端与所述重整炉的顶部不连接且另一端与所述重整炉的底部连接,由所述内挡板0形成的第一空间为所述燃烧室,由所述内挡板和所述外挡板形成的第二空间为重整室。3.根据权利要求2所述的氢气制造装置,其特征在于,所述余热利用单元还包括L形支撑板,所述L形支撑板设置在所述外挡板的底部并用于支撑所述蒸汽发生器、所述原料预热器以及所述空气预5热器,所述蒸汽发生器设置在所述L形支撑板的水平方向,所述原料预热器和所述空气预热器均设置在所述L形支撑板的竖直方向。4.根据权利要求2所述的氢气制造装置,其特征在于,所述内挡板上设有从厚度方向上穿过所述内挡板的多个通孔,所述通孔与所述内挡板呈预设角度以使得在所述燃烧室燃烧后的烟气穿过所述通孔进入所述重整室后围绕所述反应管呈环形流动。5.根据权利要求1所述的氢气制造装置,其特征在于,所述反应管包括内管、用于放置催化剂的外管以及连通所述内管和所述外管的底部,所述内管包括所述重整气出口,所述外管包括所述反应气进口,原料和水蒸气从所述反应气进口进入所述外管的催化剂进行重整反应以产生重整气体后,从所述反应管的底部通过所述内管从所述重整气出口排出。6.根据权利要求5所述的氢气制造装置,其特征在于,所述反应管还包括用于支撑催化剂的蜂窝状支撑板,所述蜂窝状支撑板设置在所述外管的底部。7.根据权利要求1所述的氢气制造装置,其特征在于,所述多个反应管包括第一反应管、第二反应管、第三反应管以及第四反应管,所述第一反应管、所述第二反应管、所述第三反应管以及所述第四反应管以所述燃烧器为中心呈圆周状排列配置。8.根据权利要求1所述的氢气制造装置,其特征在于,所述蒸汽发生器、所述原料预热器以及所述空气预热器均采用盘管式换热结构,所述燃料和所述原料均为甲烷。9.根据权利要求1所述的氢气制造装置,其特征在于,所述重整炉的内部填充有保温材料。10.一种基于权利要求1~9任一项所述的氢气制造装置的氢气制造方法,其特征在于,所述方法包括:提供所述燃烧室对输入的燃料和空气进行混合燃烧以提供系统所需的热量;提供重整室对输入的反应气进行催化反应后排出重整气体,所述重整气体包括氢气;2CN115849302A权利要求书2/2页提供余热利用单元利用所述燃烧室燃烧后的热量对输