一种可用于大规模甲醇水蒸气重整制氢装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106082126A(43)申请公布日2016.11.09(21)申请号201610651570.6(22)申请日2016.08.11(71)申请人张强地址710054陕西省西安市雁翔路99号博源科技广场A座2301（赵金惠转收）(72)发明人不公告发明人(51)Int.Cl.C01B3/32(2006.01)权利要求书1页说明书1页附图1页(54)发明名称一种可用于大规模甲醇水蒸气重整制氢装置(57)摘要本发明公布了一种可用于大规模甲醇水蒸气重整制氢装置。由原料处理单元、转化反应器及气体分离单元组成。原料处理单元由液体储存容器、换热元件及气化室组成；主要完成将一定比例的甲醇水溶液转化成甲醇水溶液蒸汽。转化反应器单元由反应体壳体、催化剂及均流设备组成，主要完成将甲醇水溶液蒸汽催化转化成氢气和二氧化碳。气体分离单元主要部件为膜分离器，主要完成将氢气和二氧化碳分离，得到纯净的氢气。一定比例的甲醇和水的混合物经过气化室气化，从上到下，或从下到上穿过蜂窝状，或版式，或波纹状甲醇水蒸气重整制氢催化剂流经竖向布置，或横向布置的反应器，再由装有膜分离器的分离单元处理，得到纯净的氢气和二氧化碳。CN106082126ACN106082126A权利要求书1/1页1.一种可用于大规模甲醇水蒸气重整制氢装置由原料处理单元、转化反应器及气体分离单元组成。2.原料处理单元由液体储存容器、换热元件及气化室组成；主要完成将一定比例的甲醇水溶液转化成甲醇水溶液蒸汽。3.转化反应器单元由反应体壳体、催化剂及均流设备组成，主要完成将甲醇水溶液蒸汽催化转化成氢气和二氧化碳。4.气体分离单元主要部件为膜分离器，主要完成将氢气和二氧化碳分离，得到纯净的氢气。5.一种可用于大规模甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于甲醇水蒸气重整催化剂是蜂窝状，或版式，或波纹状。6.一种可用于大规模甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于反应气流从上到下，或从下到上。7.一种可用于大规模甲醇水蒸气重整制氢装置，其特征在于甲醇水蒸气重整制氢装置反应器竖向布置，或横向布置。2CN106082126A说明书1/1页一种可用于大规模甲醇水蒸气重整制氢装置技术领域[0001]本发明属于新能源领域，涉及一种可用于大规模甲醇水蒸气重整制氢装置。背景技术[0002]氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，人类对氢能应用自200年前就产生了兴趣，到20世纪70年代以来，世界上许多国家和地区就广泛开展了氢能研究。早在1970年，美国通用汽车公司的技术研究中心就提出了“氢经济”的概念。20世纪90年代中期以来多种因素的汇合增加了氢能经济的吸引力。这些因素包括：持久的城市空气污染、对较低或零废气排放的交通工具的需求、减少对外国石油进口的需要、CO2排放和全球气候变化、储存可再生电能供应的需求等。中国对氢能的研究与发展可以追溯到20世纪60年代初，中国科学家为发展本国的航天事业，对作为火箭燃料的液氢的生产、H2/O2燃料电池的研制与开发进行了大量而有效的工作。将氢作为能源载体和新的能源系统进行开发，则是从20世纪70年代开始的。现在，为进一步开发氢能，推动氢能利用的发展，将大规模制氢技术已被列入中国十三五能源发展规划。[0003]目前制氢的方法有电解水制氢、水煤气制氢、石油裂解气制氢、天然气制氢及甲醇制氢等。其中甲醇制氢是一种经济有效、技术成熟的制氢技术。[0004]甲醇是一种来源广泛的大宗原料，具有能量密度大、碳含量低、贮存和运输便利等特点，被认为是最有希望的高携能燃料。甲醇经催化转化为氢气，可满足较多场合下现场用氢的需求，解决了氢气运输、存储困难的问题。[0005]甲醇裂解、甲醇蒸汽重整、甲醇部分氧化和甲醇氧化蒸汽重整是甲醇制氢的主要方法。在上述的甲醇制氢方法中，研究最多的是甲醇水蒸汽重整(SRM)制氢。甲醇蒸汽重整制氢由于氢收率高(接近75％)，能量利用合理，过程控制简单，便于工业操作而更多地被采用。[0006]本专利提出一种可用于大规模甲醇水蒸气重整制氢装置。发明内容[0007]一种可用于大规模甲醇水蒸气重整制氢装置由原料处理单元、转化反应器及气体分离单元组成。原料处理单元由液体储存容器、换热元件及气化室组成；主要完成将一定比例的甲醇水溶液转化成甲醇水溶液蒸汽。转化反应器单元由反应体壳体、催化剂及均流设备组成，主要完成将甲醇水溶液蒸汽催化转化成氢气和二氧化碳。气体分离单元主要部件为膜分离器，主要完成将氢气和二氧化碳分离，得到纯净的氢气。[0008]一定比例的甲醇和水的混合物经过气化室气化，从上到下，或从下到上穿过蜂窝状，或版式，或波纹状甲醇水蒸气重整制氢催化剂流经竖向布置，或横向布置的反应器，再由装有膜分离器的分离单元处理，得到纯净的