專(zhuān)利名稱(chēng)：甲醇分解反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于甲醇分解制氫技術(shù)領(lǐng)域，是甲醇分解制氫設(shè)備中的重要部件之
背景技術(shù)：
甲醇分解制氫設(shè)備以其設(shè)備造價(jià)低、運(yùn)行成本低、啟停迅速、操控簡(jiǎn)便等 特點(diǎn)，廣受用戶(hù)歡迎。甲醇分解制氫設(shè)備一般包括甲醇分解制氫部分和變壓吸 附提純氫氣部分，甲醇分解反應(yīng)器是甲醇分解制氫設(shè)備中的重要部件之一，甲 醇和水蒸汽在催化劑作用下，在反應(yīng)器中反應(yīng)生成氫氣和二氧化碳，經(jīng)過(guò)冷卻、
洗滌，然后通過(guò)變壓吸附進(jìn)行氫氣提純， 一般氫氣的收率約80%左右，剩下含 氫氣20%左右的尾氣放空。
通常的反應(yīng)器為列管式換熱器結(jié)構(gòu)，管程一般裝填催化劑，導(dǎo)熱油經(jīng)過(guò)殼 程，甲醇分解反應(yīng)所需的熱量由導(dǎo)熱油提供，導(dǎo)熱油的溫度由導(dǎo)熱油爐通過(guò)燃 煤、燃油或燃?xì)鈦?lái)保證。也有的反應(yīng)器殼程通過(guò)高壓蒸汽來(lái)提供熱量。
現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是(1)成套設(shè)備需配備導(dǎo)熱油爐或高壓蒸汽發(fā)生器，占
地面積大、投資高；(2)如采用燃煤、燃油油爐，存在環(huán)境污染；(3)變壓吸 附的尾氣排空，得不到充分利用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種甲醇分解反應(yīng)器，它省掉了導(dǎo) 熱油爐或高壓蒸汽發(fā)生器等供熱系統(tǒng)，具有節(jié)能、環(huán)保、高效、投資和運(yùn)行成 本低的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是筒體的上下兩端分別密封固 定上、下管箱，筒體壁上有管口 c、 d，筒體內(nèi)均布換熱管，換熱管分別與上、 下管箱相通，上、下管箱靠近換熱管處分別固定有上、下催化劑床，上、下催 化劑床內(nèi)有催化劑，上管箱上有接口 a，下管箱上有接口 b、 k;上述結(jié)構(gòu)形成 兩個(gè)通道，第一通道為接口一上催化劑床一換熱管內(nèi)腔一下催化劑床一接口 b， 第二通道為管口 C —筒體與換熱管之間一管口 d。
所述的第一通道為尾氣加熱通道，第二通道為甲醇分解通道。
所述的第一通道為甲醇分解通道，第二通道為尾氣加熱通道。
所述的加熱通道尾氣直接在內(nèi)燃燒加熱。
所述的加熱通道內(nèi)為高溫?zé)釟?，?dú)立的尾氣燃燒器通過(guò)管道與加熱通道相通。本發(fā)明省掉了導(dǎo)熱油爐或高壓蒸汽發(fā)生器等供熱系統(tǒng)，充分利用變壓吸附
含氫氣30% 35%的尾氣，通過(guò)無(wú)焰燃燒給甲醇分解供熱，具有節(jié)能、環(huán)保、高 效、投資和運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
如

圖1所示，筒體6和換熱管4之間為殼程，換熱管4內(nèi)部為管程，管程、 上管箱3、下管箱7內(nèi)裝填甲醇分解催化劑2，殼程裝填催化燃燒催化劑5，變 壓吸附尾氣通過(guò)尾氣進(jìn)口 c，在催化燃燒催化劑5中無(wú)焰燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量 供給管程甲醇分解使用，燃燒后的尾氣通過(guò)尾氣出口 d排出。甲醇和水(水蒸 汽)通過(guò)混合氣進(jìn)口a,經(jīng)過(guò)混合氣入口分布器l，均勻分散進(jìn)入管程，吸收殼 程燃燒提供的熱量，在甲醇分解催化劑2中進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的氫氣和二氧 化碳混合氣由混合器出口分布器9收集，從混合氣出口 b進(jìn)入下一工序。催化 燃燒催化劑的裝卸料通過(guò)催化燃燒催化劑裝料口 e和催化燃燒催化劑卸料口 f。 甲醇分解催化劑的裝卸料通過(guò)混合氣入口分布器1和甲醇分解催化劑卸料口 k。
如圖2所示，筒體6和換熱管4之間為殼程，換熱管4內(nèi)部為管程，管程、 上管箱3、下管箱7內(nèi)裝填催化燃燒催化劑5，殼程裝填甲醇分解催化劑2，變 壓吸附尾氣通過(guò)尾氣進(jìn)口 c，經(jīng)過(guò)混合氣入口分布器l，在催化燃燒催化劑5中 無(wú)焰燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量供給殼程甲醇分解使用，燃燒后的尾氣由混合器出 口分布器9收集，通過(guò)尾氣出口d排出。甲醇和水(水蒸汽)通過(guò)混合氣進(jìn)口 a， 均勻分散進(jìn)入殼程，吸收管程燃燒提供的熱量，在甲醇分解催化劑2中進(jìn)行分 解轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的氫氣和二氧化碳混合氣從混合氣出口 b進(jìn)入下一工序。催化燃 燒催化劑的裝卸料通過(guò)混合氣入口分布器1和催化燃燒催化劑卸料口 k。甲醇分 解催化劑的裝卸料通過(guò)甲醇分解催化劑裝料口 e和甲醇分解催化劑卸料口 f。
如圖3所示，筒體6和換熱管4之間為殼程，換熱管4內(nèi)部為管程，管程、 上管箱3、下管箱7內(nèi)裝填甲醇分解催化劑2，燃燒器容器10內(nèi)裝填催化燃燒 催化劑5，變壓吸附尾氣通過(guò)尾氣進(jìn)口c，在催化燃燒催化劑5中無(wú)焰燃燒，燃 燒產(chǎn)生的熱量供給管程甲醇分解使用，燃燒后的尾氣通過(guò)尾氣出口 d、尾氣進(jìn)口 m、尾氣出口 n排出。甲醇和水(水蒸汽)通過(guò)混合氣進(jìn)口 a，經(jīng)過(guò)混合氣入口 分布器l，均勻分散進(jìn)入管程，吸收燃燒提供的熱量，在甲醇分解催化劑2中進(jìn) 行分解轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的氫氣和二氧化碳混合氣由混合器出口分布器9收集，從混 合氣出口 b進(jìn)入下一工序。催化燃燒催化劑的裝卸料通過(guò)催化燃燒催化劑裝料 口 e和催化燃燒催化劑卸料口 f。甲醇分解催化劑的裝卸料通過(guò)混合氣入口分布 器1和甲醇分解催化劑卸料口 k。
如圖4所示，筒體6和換熱管4之間為殼程，換熱管4內(nèi)部為管程，殼程
裝填甲醇分解催化劑2，燃燒器容器10內(nèi)裝填催化燃燒催化劑5，變壓吸附尾 氣通過(guò)尾氣進(jìn)口 c,在催化燃燒催化劑5中無(wú)焰燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量供給甲醇 分解使用，燃燒后的尾氣經(jīng)過(guò)尾氣出口 d、尾氣入口m、混合器出口分布器9， 由混合氣入口分布器1收集，通過(guò)尾氣出口 n排出，進(jìn)入下一工序。甲醇和水 (水蒸汽)通過(guò)混合氣進(jìn)口a，均勻分散進(jìn)入殼程，吸收燃燒提供的熱量，在甲 醇分解催化劑2中進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的氫氣和二氧化碳混合氣從混合氣出口 b 進(jìn)入下一工序。催化燃燒催化劑的裝卸料通過(guò)催化燃燒催化劑裝料口 e和催化 燃燒催化劑卸料口 f。甲醇分解催化劑的裝卸料通過(guò)甲醇分解催化劑裝料口 h和 甲醇分解催化劑卸料口k。
權(quán)利要求
1、一種甲醇分解反應(yīng)器，其特征在于筒體(6)的上下兩端分別密封固定上、下管箱(3、7)，筒體(6)壁上有管口c、d，筒體(6)內(nèi)均布換熱管(4)，換熱管(4)分別與上、下管箱(3、7)相通，上、下管箱(3、7)靠近換熱管(4)處分別固定有上、下催化劑床(2、8)，上、下催化劑床(2、8)內(nèi)有催化劑，上管箱(3)上有接口(a、d或n)，下管箱(7)上有接口(b、c或m，k)；上述結(jié)構(gòu)形成兩個(gè)通道，第一通道為接口(a)→上催化劑床(2)→換熱管(4)內(nèi)腔→下催化劑床(8)→接口(b)，第二通道為管口(c)→筒體(6)與換熱管(4)之間→管口(d)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇分解反應(yīng)器，其特征在于所述的第一通道為 尾氣加熱通道，第二通道為甲醇分解通道。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醇分解反應(yīng)器，其特征在于所述的第一通道為甲醇分解通道，第二通道為尾氣加熱通道。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的醇分解反應(yīng)器，其特征在于所述的加熱通道尾氣直接在內(nèi)燃燒加熱。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的醇分解反應(yīng)器，其特征在于所述的加熱通道內(nèi)為高溫?zé)釟猓?dú)立的尾氣燃燒器(io)通過(guò)管道與加熱通道相通。
全文摘要
本發(fā)明屬于甲醇分解制氫技術(shù)領(lǐng)域，筒體的上下兩端分別密封固定上、下管箱，筒體壁上有管口c、d，筒體內(nèi)均布換熱管，換熱管分別與上、下管箱相通，上、下管箱靠近換熱管處分別固定有上、下催化劑床，上、下催化劑床內(nèi)有催化劑，上管箱上有接口a，下管箱上有接口b、k；上述結(jié)構(gòu)形成兩個(gè)通道，第一通道為接口→上催化劑床→換熱管內(nèi)腔→下催化劑床→接口b，第二通道為管口c→筒體與換熱管之間→管口d。本發(fā)明省掉了導(dǎo)熱油爐或高壓蒸汽發(fā)生器等供熱系統(tǒng)，充分利用變壓吸附含氫氣30％~35％的尾氣，通過(guò)無(wú)焰燃燒給甲醇分解供熱，具有節(jié)能、環(huán)保、高效、投資和運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01B3/00GK101172577SQ20071013957
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者豐 何, 宋剛祥, 李福順, 王慶斌, 郝成軍, 陳天山, 飛 馬 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所