[发明专利]一种以沼气为原料制备氢气的方法

权利要求书

1.一种以沼气为原料制备氢气的方法，其特征在于包括以下步骤：

A、原料沼气经第一换热器加热到340～360℃后，进入脱硫反应器进行脱硫，气体中的总硫量控制在20mg/m³以下；

B、脱硫后的气体经第二换热器加热到580～600℃后，进入管壳式反应器的管程，在催化剂的作用下进行重整反应；

C、将步骤B中得到的气体经第二换热器换热后送入CO变换器与过热水蒸气进行反应，反应得到的气体送入膜分离器进行分离，分离得到产品氢气和装置尾气；

D、将步骤C中得到的装置尾气送入管壳式反应器的壳程，在催化剂的作用下与空气发生催化燃烧反应；

E、将步骤D中得到的催化燃烧反应的高温烟气送入第一换热器换热后，送入蒸汽发生器加热脱盐水，得到的过热水蒸气作为反应气体送入CO变换器。

2.如权利要求1所述的一种以沼气为原料制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤A中，原料沼气的压力为1.2MPa。

3.如权利要求1所述的一种以沼气为原料制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤B中，管壳式反应器包括反应器壳程、上封板和下封板，反应器壳程分别与上封板和下封板固定连接，所述反应器壳程的上部连接有烟气出口，中部连接有二次空气进口，下部一侧连接有一次空气进口，另一侧连接有尾气进气口；所述反应器壳程中连接有转化管，该转化管的两端分别设置有转化器法兰和转化气出口，转化管的上部连接有原料气进气口，转化管的内部设置有绝热堵头和转化催化剂托盘，所述转化器法兰与法兰盖连接；所述反应器壳程中依次设置有第一气体分布板、第二气体分布板和第三气体分布板。

4.如权利要求1所述的一种以沼气为原料制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤C中，膜分离器包括空腔、进气端和尾气出气端，所述空腔内设置有钯膜组件，所述空腔上设置有氢气出气管，空腔的两端分别设置有第一法兰和第二法兰，所述进气端与进气端封头连接，该进气端封头与第三法兰连接，所述第一法兰和第三法兰固定连接，第一法兰和第三法兰之间还设置有进气端管板，所述尾气出气端与出气端封头连接，该出气端封头与第四法兰连接，所述第二法兰和第四法兰固定连接，第二法兰和第四法兰之间还设置有出气端管板。

5.如权利要求1所述的一种以沼气为原料制备氢气的方法，其特征在于：所述步骤B中，重整反应的催化剂为贵金属催化剂或负载型Ni基催化剂。