一種甲醇氧化供熱制氫裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種甲醇氧化供熱制氫裝置，包括原料甲醇箱、原料水箱、燃料甲醇箱、反應(yīng)器、第一燃料分布器、燃料甲醇蒸發(fā)器、原料甲醇溶液蒸發(fā)器、第二燃料分布器、空氣腔，反應(yīng)器、第一燃料分布器、燃料甲醇蒸發(fā)器、原料甲醇溶液蒸發(fā)器、第二燃料分布器、空氣腔從上至下依次設(shè)置，還包括氫氣換熱器、冷卻器、空氣循環(huán)系統(tǒng)、變壓吸附裝置，該實(shí)用新型采用甲醇低溫氧化供熱技術(shù)為甲醇重整制氫反應(yīng)供熱，通過(guò)低溫氧化催化劑，促使醇?xì)浠旌蠚膺M(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度僅為600℃左右，不會(huì)生成甲醛等有害物質(zhì)，且設(shè)備運(yùn)行更安全，廢熱少，熱效率高，可以替代電加熱、天然氣、柴油、重油、煤加熱等加熱裝置，達(dá)到高效、節(jié)能、環(huán)保之目的。
【專利說(shuō)明】一種甲醇氧化供熱制氫裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及節(jié)能環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種甲醇氧化供熱制氫裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]甲醇重整制氫的化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，制氫過(guò)程中需要供熱裝置為其提供熱量，現(xiàn)有供熱裝置主要包括電加熱、天然氣、柴油、重油、煤加熱等供熱裝置。
[0003]電加熱裝置的優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保，但它的缺點(diǎn)是能耗高、成本高、必須是電網(wǎng)能覆蓋到且有條件擴(kuò)容的地域才能使用。在獲得同樣的熱能的情況下，甲醇氧化供熱技術(shù)裝置的使用成本僅有電加熱裝置的一半左右。
[0004]天然氣的成本與甲醇氧化供熱相當(dāng)，但是天然氣的供應(yīng)量有限，并且依賴于天然氣管路網(wǎng)絡(luò)的敷設(shè)才能使用。偏遠(yuǎn)地區(qū)更是無(wú)條件使用的。甲醇屬于基礎(chǔ)化工產(chǎn)品，產(chǎn)能過(guò)剩，來(lái)源廣闊，且便于運(yùn)輸。
[0005]柴油加熱，成本太高，采購(gòu)越來(lái)越困難。甲醇氧化供熱技術(shù)裝置的使用成本僅為柴油加熱使用成本的40%左右。
[0006]重油、煤加熱重度污染環(huán)境。大部分地區(qū)已經(jīng)禁止使用。甲醇氧化供熱反應(yīng)產(chǎn)物僅為水和二氧化碳，非常環(huán)保。
[0007]但是直接燃燒甲醇，在高溫的燃燒狀態(tài)下，超過(guò)1300°C后會(huì)產(chǎn)生有毒的副產(chǎn)品一甲醛，會(huì)對(duì)人體有傷害且對(duì)環(huán)境污染。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種甲醇氧化供熱制氫裝置，以替代電加熱、天然氣、柴油、重油、煤加熱等加熱裝置為甲醇重整制氫反應(yīng)供熱，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。
[0009]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0010]一種甲醇氧化供熱制氫裝置，包括原料甲醇箱、原料水箱、燃料甲醇箱、進(jìn)行甲醇重整制氫反應(yīng)的反應(yīng)器、與反應(yīng)器配合的第一燃料分布器、燃料甲醇蒸發(fā)器、原料甲醇溶液蒸發(fā)器、與原料甲醇溶液蒸發(fā)器配合的第二燃料分布器、空氣腔，所述反應(yīng)器、第一燃料分布器、燃料甲醇蒸發(fā)器、原料甲醇溶液蒸發(fā)器、第二燃料分布器、空氣腔從上至下依次設(shè)置。
[0011]還包括氫氣換熱器、冷卻器、空氣循環(huán)系統(tǒng)、變壓吸附裝置。
[0012]原料甲醇箱、原料水箱分別通過(guò)管道與氫氣換熱器的殼程連通，氫氣換熱器的殼程通過(guò)管道與原料甲醇溶液蒸發(fā)器的殼程連通，原料甲醇溶液蒸發(fā)器的殼程與反應(yīng)器的殼程相連通，反應(yīng)器殼程與氫氣換熱器的管程連通，氫氣換熱器的管程與冷卻器殼程連通，冷卻器殼程通過(guò)管道與變壓吸附裝置連接。
[0013]燃料甲醇箱的出口管道分兩路，一路連接燃料甲醇蒸發(fā)器的殼程，并通過(guò)燃料甲醇蒸發(fā)器的殼程與第二燃料分布器的殼程連通；另一路連接第一燃料分布器的殼程。
[0014]空氣循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)管道與空氣腔連接。
[0015]優(yōu)選的，所述空氣循環(huán)系統(tǒng)包括空氣換熱器和空氣泵，空氣換熱器通過(guò)管道與空氣腔連接。
[0016]優(yōu)選的，所述原料甲醇箱與氫氣換熱器之間的管道上設(shè)有原料甲醇計(jì)量泵。
[0017]優(yōu)選的，所述原料水箱與氫氣換熱器之間的管道上設(shè)有原料水計(jì)量泵。
[0018]通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的一種甲醇氧化供熱制氫裝置采用甲醇低溫氧化供熱技術(shù)為甲醇重整制氫反應(yīng)供熱，通過(guò)低溫氧化催化劑，促使醇?xì)浠旌蠚膺M(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度僅為600°C左右，這樣就不會(huì)生成甲醛等有害物質(zhì)，且設(shè)備運(yùn)行更安全，廢熱少，熱效率高，可以替代電加熱、天然氣、柴油、重油、煤加熱等加熱裝置，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保之目的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0020]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開(kāi)的一種甲醇氧化供熱制氫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中數(shù)字所表示的相應(yīng)部件名稱:
[0022]1、原料甲醇箱 2、原料水箱 3、燃料甲醇箱 4、反應(yīng)器 5、燃料甲醇蒸發(fā)器
6、原料甲醇溶液蒸發(fā)器 7、空氣腔 8、氫氣換熱器 9、冷卻器10、變壓吸附裝置 11、空氣換熱器12、空氣泵13、原料甲醇計(jì)量泵14、原料水計(jì)量泵15、第一燃料分布器16、第二燃料分布器。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0024]根據(jù)圖1，本實(shí)用新型提供了一種甲醇氧化供熱制氫裝置，包括原料甲醇箱1、原料水箱2、燃料甲醇箱3、進(jìn)行甲醇重整制氫反應(yīng)的反應(yīng)器4、與反應(yīng)器配合的第一燃料分布器15、燃料甲醇蒸發(fā)器5、原料甲醇溶液蒸發(fā)器6、與原料甲醇溶液蒸發(fā)器配合的第二燃料分布器16、空氣腔7，反應(yīng)器、第一燃料分布器、燃料甲醇蒸發(fā)器、原料甲醇溶液蒸發(fā)器、第二燃料分布器、空氣腔從上至下依次設(shè)置。
[0025]本實(shí)用新型還包括氫氣換熱器8、冷卻器9、空氣循環(huán)系統(tǒng)、變壓吸附裝置10。
[0026]原料甲醇箱、原料水箱分別通過(guò)管道與氫氣換熱器的殼程連通，氫氣換熱器的殼程通過(guò)管道與原料甲醇溶液蒸發(fā)器的殼程連通，原料甲醇溶液蒸發(fā)器的殼程與反應(yīng)器的殼程相連通，反應(yīng)器殼程與氫氣換熱器的管程連通，氫氣換熱器的管程與冷卻器殼程連通，冷卻器殼程通過(guò)管道與變壓吸附裝置連接。
[0027]原料甲醇箱中的原料甲醇及原料水箱中的原料水分別通過(guò)球閥BVl及球閥BV2，按照所需的比例進(jìn)入氫氣換熱器殼程，然后進(jìn)入原料甲醇溶液蒸發(fā)器，在原料甲醇溶液蒸發(fā)器中蒸發(fā)后進(jìn)入反應(yīng)器的殼程，在反應(yīng)器中，在一定的壓力、溫度及重整制氫催化劑的作用下，反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃夂投趸蓟旌蠚?，混合氣從反?yīng)器出來(lái)后進(jìn)入氫氣換熱器的管程，與原料換熱后進(jìn)入冷卻器，最后進(jìn)入變壓吸附裝置。
[0028]燃料甲醇箱的出口管道分兩路，一路連接燃料甲醇蒸發(fā)器的殼程，并通過(guò)燃料甲醇蒸發(fā)器的殼程與第二燃料分布器的殼程連通；另一路連接第一燃料分布器的殼程。
[0029]燃料甲醇箱中的甲醇通過(guò)BV3后分兩路，一路通過(guò)隔膜泵EP1、球閥BVll進(jìn)入燃料甲醇蒸發(fā)器殼程，再通過(guò)燃料甲醇蒸發(fā)器的殼程進(jìn)入第二燃料分布器的殼程；另一路通過(guò)隔膜泵EP2、球閥BV13進(jìn)入第一燃料分布器的殼程。
[0030]空氣循環(huán)系統(tǒng)包括空氣換熱器11和空氣泵12，空氣換熱器通過(guò)管道與空氣腔連接?？諝獗脤⒖諝饧訅狠斔椭量諝鈸Q熱器殼程，與反應(yīng)器出口的熱空氣換熱后進(jìn)入空氣腔，依次通過(guò)原料甲醇溶液蒸發(fā)器、燃料甲醇蒸發(fā)器、反應(yīng)器的管程后進(jìn)入空氣換熱器管程放空。
[0031 ] 為方便控制原料甲醇和原料水的混合比例，原料甲醇箱與氫氣換熱器之間的管道上設(shè)有原料甲醇計(jì)量泵13，原料水箱與氫氣換熱器之間的管道上設(shè)有原料水計(jì)量泵14。
[0032]本實(shí)用新型提供的一種甲醇氧化供熱制氫裝置采用甲醇低溫氧化供熱技術(shù)為甲醇重整制氫反應(yīng)供熱，通過(guò)低溫氧化催化劑，促使醇?xì)浠旌蠚膺M(jìn)行氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度僅為600°C左右，這樣就不會(huì)生成甲醛等有害物質(zhì)，且設(shè)備運(yùn)行更安全，廢熱少，熱效率高，可以替代電加熱、天然氣、柴油、重油、煤加熱等加熱裝置，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保之目的。
[0033]對(duì)所公開(kāi)的一種甲醇氧化供熱制氫裝置實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種甲醇氧化供熱制氫裝置，其特征在于:包括原料甲醇箱、原料水箱、燃料甲醇箱、進(jìn)行甲醇重整制氫反應(yīng)的反應(yīng)器、與反應(yīng)器配合的第一燃料分布器、燃料甲醇蒸發(fā)器、原料甲醇溶液蒸發(fā)器、與原料甲醇溶液蒸發(fā)器配合的第二燃料分布器、空氣腔，所述反應(yīng)器、第一燃料分布器、燃料甲醇蒸發(fā)器、原料甲醇溶液蒸發(fā)器、第二燃料分布器、空氣腔從上至下依次設(shè)置； 還包括氫氣換熱器、冷卻器、空氣循環(huán)系統(tǒng)、變壓吸附裝置； 原料甲醇箱、原料水箱分別通過(guò)管道與氫氣換熱器的殼程連通，氫氣換熱器的殼程通過(guò)管道與原料甲醇溶液蒸發(fā)器的殼程連通，原料甲醇溶液蒸發(fā)器的殼程與反應(yīng)器的殼程相連通，反應(yīng)器殼程與氫氣換熱器的管程連通，氫氣換熱器的管程與冷卻器殼程連通，冷卻器殼程通過(guò)管道與變壓吸附裝置連接； 燃料甲醇箱的出口管道分兩路，一路連接燃料甲醇蒸發(fā)器的殼程，并通過(guò)燃料甲醇蒸發(fā)器的殼程與第二燃料分布器的殼程連通；另一路連接第一燃料分布器的殼程； 空氣循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)管道與空氣腔連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甲醇氧化供熱制氫裝置，其特征在于:所述空氣循環(huán)系統(tǒng)包括空氣換熱器和空氣泵，空氣換熱器通過(guò)管道與空氣腔連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甲醇氧化供熱制氫裝置，其特征在于:所述原料甲醇箱與氫氣換熱器之間的管道上設(shè)有原料甲醇計(jì)量泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甲醇氧化供熱制氫裝置，其特征在于:所述原料水箱與氫氣換熱器之間的管道上設(shè)有原料水計(jì)量泵。
【文檔編號(hào)】C01B3/38GK204224252SQ201420623470
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月24日
【發(fā)明者】劉革 申請(qǐng)人:蘇州市泰利登凈化設(shè)備有限公司