專利名稱：一種以循環(huán)煙氣為熱載體的甲醇-水蒸汽轉(zhuǎn)化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及以甲醇-水蒸汽為原料來制氫的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在公知的甲醇一水蒸氣轉(zhuǎn)化工藝中，甲醇-水混合原料液首先進(jìn)入汽化過熱 器汽化、過熱后，進(jìn)入甲醇一水蒸汽反應(yīng)器，在催化劑作用下發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)，產(chǎn) 物為氫氣、二氧化碳、 一氧化碳及未反應(yīng)的甲醇、水。該反應(yīng)器為固定床列管 式換熱反應(yīng)器，管內(nèi)裝填催化劑，管外(殼層)是提供熱量的熱載體。反應(yīng)氣 冷凝后產(chǎn)生廢液，不凝氣體去提純工序獲得氫氣或者一氧化碳產(chǎn)品。反應(yīng)所需 的熱量是由外部導(dǎo)熱油或者蒸汽提供的，即導(dǎo)熱油或蒸汽是該工藝所需熱量的 熱載體。通常蒸汽只有在有條件的工廠使用，大部分工廠會配套建設(shè)導(dǎo)熱油裝
置，因?yàn)閷?dǎo)熱油裝置是明火設(shè)備，而甲醇-水蒸氣轉(zhuǎn)化裝置是甲A類防火區(qū)域， 所以兩者布置按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求需要間隔22.5米以上，導(dǎo)熱油在輸送過程中熱量 損失很大，且在易燃易爆的化工廠內(nèi)，有導(dǎo)熱油的裝置占地很大。如果導(dǎo)熱油 裝置是燃煤加熱爐，且甲醇-水蒸氣轉(zhuǎn)化裝置采用變壓吸附提純產(chǎn)品，那么生產(chǎn) 過程中所產(chǎn)生的廢氣、廢液就不能回到燃煤加熱爐內(nèi)燃燒提供熱量，同時也會 污染環(huán)境。用蒸汽作為熱載體同樣也會因?yàn)閺U氣、廢液不能回?zé)嬖跓崮軗p 失和環(huán)境污染問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種占地小、能耗低、 環(huán)保性好的以循環(huán)煙氣為熱載體的甲醇一水蒸汽轉(zhuǎn)化裝置。
本實(shí)用新型的以循環(huán)煙氣為熱載體的甲醇-水蒸汽轉(zhuǎn)化裝置，其構(gòu)成包括具 有殼層的甲醇-水原料液汽化過熱器和甲醇-水蒸汽反應(yīng)器，甲醇-水原料液汽 化過熱器和甲醇-水蒸汽反應(yīng)器的殼層之間有管道連通，其特征是在所述的甲 醇-水原料液汽化過熱器和甲醇-水蒸汽反應(yīng)器的殼層之間設(shè)置有一循環(huán)煙氣發(fā) 生器，該循環(huán)煙氣發(fā)生器由燃燒器、蝸殼式混合器、循環(huán)煙氣風(fēng)機(jī)和連接管路 所構(gòu)成，其中，燃燒器接蝸殼式混合器、循環(huán)煙氣風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端接蝸殼式混合 器、進(jìn)風(fēng)端接甲醇-水蒸汽反應(yīng)器的殼層、蝸殼式混合器的出口接甲醇-水原料液汽化過熱器的殼層，燃燒器的燃料管旁接本裝置的解析氣輸出管。工作時循 環(huán)煙氣風(fēng)機(jī)將煙氣送至蝸殼式混合器，與燃燒器產(chǎn)生的高溫?zé)煔饣旌希邆湟?定溫度的煙氣在風(fēng)機(jī)的作用下進(jìn)入甲醇-水原料液汽化過熱器的殼層，加熱原料 液后進(jìn)入甲醇-水蒸汽反應(yīng)器殼層，提供反應(yīng)所需的熱量，之后回到循環(huán)煙氣風(fēng) 機(jī)入口形成循環(huán)。循環(huán)煙氣隨煙氣溫度從高到低依次經(jīng)過蝸殼式煙氣混合器 ——〉汽化過熱器——>反應(yīng)器——>循環(huán)煙氣風(fēng)機(jī)，保證了高溫?zé)煔獠粨p害反應(yīng) 催化劑?？梢酝ㄟ^控制循環(huán)煙氣量與燃燒器新產(chǎn)生的煙氣量的比值來保證反應(yīng) 對于溫度和熱量的雙重要求。
在循環(huán)風(fēng)機(jī)出口與蝸殼式混合器之間還可設(shè)置了一根放空平衡管，將多余 的煙氣自動排出，以達(dá)到循環(huán)壓力和流量的平衡。也可以采用在煙氣循環(huán)管路 上設(shè)置平衡閥的方式來達(dá)到循環(huán)壓力和流量的平衡。
本實(shí)用新型在公知的甲醇-水蒸汽轉(zhuǎn)化工藝中，采用循環(huán)煙氣作為汽化過熱 器、反應(yīng)器的熱載體，采用燃燒器直接燃燒加熱循環(huán)煙氣，并通過一個蝸殼式 混合器將新鮮的高溫?zé)煔馀c循環(huán)煙氣混合，傳熱快速、有效；同時去除了導(dǎo)熱 油裝置，減少了裝置占地；燃料釆用本裝置的甲醇和變壓吸附解析氣的混合燃 料；作為制一氧化碳裝置時則用反應(yīng)廢液和提純廢氣的混合燃料?；?zé)藦U液、
廢氣、既為裝置提供了熱量，節(jié)約了能源，又減少了環(huán)境污染。
本實(shí)用新型的內(nèi)容結(jié)合以下實(shí)施例作更進(jìn)一步的說明，但本實(shí)用新型的內(nèi)
容不僅限于實(shí)施例中所涉及的內(nèi)容。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本甲醇-水蒸汽轉(zhuǎn)化裝置的構(gòu)成包括具有殼層的甲醇-水原料
液汽化過熱器1和甲醇-水蒸汽反應(yīng)器2，甲醇-水原料液汽化過熱器1和甲醇-水蒸汽反應(yīng)器2的殼層6、 7之間有管道8連通，在所述的甲醇-水原料液汽化 過熱器1和甲醇-水蒸汽反應(yīng)器2的殼層6、 7之間設(shè)置有一循環(huán)煙氣發(fā)生器， 該循環(huán)煙氣發(fā)生器由燃燒器4、蝸殼式混合器5、循環(huán)煙氣風(fēng)機(jī)3和連接管路9、 10、 ll所構(gòu)成，其中，燃燒器4接蝸殼式混合器5、循環(huán)煙氣風(fēng)機(jī)3的出風(fēng)端 接蝸殼式混合器5、進(jìn)風(fēng)端接甲醇-水蒸汽及應(yīng)器的殼層7、蝸殼式混合器5的 出口接甲醇-水原料液汽化過熱器的殼層6，燃燒器的燃料管13旁接本裝置的解析氣輸出管(圖中未示出)。圖中12為控制閥門、14為原料輸送管，15為反應(yīng) 器2的轉(zhuǎn)化氣輸出管、17為空氣管、18為原料液進(jìn)管。
為保證新鮮煙氣順暢進(jìn)入循環(huán)管路，可在循環(huán)風(fēng)機(jī)出口與蝸殼式混合器之 間設(shè)置一根放空平衡管16，利用該放空平衡管可將多余的煙氣自動排出。同時 該放空平衡管接口既是煙氣循環(huán)回路的壓力零點(diǎn)位置，壓力降順次蝸殼式混 合器——>汽化器——>反應(yīng)器——>循環(huán)煙氣風(fēng)機(jī)入口低，而經(jīng)風(fēng)機(jī)升壓后到壓 力最高。這樣，燃燒器的安裝位置就在壓力穩(wěn)定的零點(diǎn)位置，可確保不會熄火。
權(quán)利要求1、一種以循環(huán)煙氣為熱載體的甲醇-水蒸汽轉(zhuǎn)化裝置，包括具有殼層的甲醇-水原料液汽化過熱器和甲醇-水蒸汽反應(yīng)器，甲醇-水原料液汽化過熱器和甲醇-水蒸汽反應(yīng)器的殼層之間有管道連通，其特征是在所述的甲醇-水原料液汽化過熱器和甲醇-水蒸汽反應(yīng)器的殼層之間設(shè)置有一循環(huán)煙氣發(fā)生器，該循環(huán)煙氣發(fā)生器由燃燒器、蝸殼式混合器、循環(huán)煙氣風(fēng)機(jī)和連接管路所構(gòu)成，其中，燃燒器接蝸殼式混合器、循環(huán)煙氣風(fēng)機(jī)的出風(fēng)端接蝸殼式混合器、進(jìn)風(fēng)端接甲醇-水蒸汽反應(yīng)器的殼層、蝸殼式混合器的出口接甲醇-水原料液汽化過熱器的殼層，燃燒器的燃料管旁接本裝置的解析氣輸出管。
2、 如權(quán)利要求l所述的甲醇一水蒸汽轉(zhuǎn)化裝置，其特征是在所述的循環(huán)煙 氣風(fēng)機(jī)出口與蝸殼式混合器之間還設(shè)置有一根放空平衡管。
專利摘要一種以循環(huán)煙氣為熱載體的甲醇-水蒸汽轉(zhuǎn)化裝置，屬以甲醇-水蒸汽為原料來制氫的技術(shù)領(lǐng)域。其構(gòu)成包括具有殼層的甲醇-水原料液汽化過熱器和甲醇-水蒸汽反應(yīng)器，汽化過熱器和反應(yīng)器的殼層之間有管道連通，在所述的汽化過熱器和反應(yīng)器的殼層之間設(shè)置有一循環(huán)煙氣發(fā)生器，該循環(huán)煙氣發(fā)生器由燃燒器、蝸殼式混合器、循環(huán)煙氣風(fēng)機(jī)和連接管路所構(gòu)成。傳熱快速、占地??；回?zé)搜b置的廢液、廢氣，節(jié)約了能源，減少了環(huán)境污染?？商娲F(xiàn)有的導(dǎo)熱油或蒸汽式轉(zhuǎn)化裝置使用。
文檔編號C01B3/00GK201343445SQ20082022394
公開日2009年11月11日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者軍 肖, 鐘婭玲, 鐘雨明 申請人:四川亞連科技有限責(zé)任公司