[发明专利]一种移动床轻烃蒸汽转化制氢方法和装置

权利要求书

1.一种移动床轻烃蒸汽转化制氢方法，其特征在于，包括：

(1)轻烃和水蒸气预热后由底部进入反应器，与催化剂颗粒粒径不同的蒸汽重整催化剂和吸附催化剂逆流接触，轻烃和水蒸气在蒸汽重整条件下反应生成H₂、CO和CO₂，所述的CO₂与吸附催化剂中的CaO反应转化为CaCO₃；

(2)步骤(1)中的产物气体和混合催化剂在反应器顶部气固分离，分离出的产物气体进入后续分离提纯装置获得高纯度氢气；

(3)混合催化剂由反应器底部进入筛分分离器按粒径分离，分离出的重整催化剂返回反应器中循环使用，分离出的吸附催化剂进入再生器再生，然后返回反应器中循环使用。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的轻烃为C1～C8的石油烃类。

3.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的轻烃与水蒸气的重量比为1∶(1～5)。

4.按照权利要求3的方法，其特征在于，所述的轻烃与水蒸气的重量比为1∶(2～4)。

5.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的轻烃和水蒸气预热至350～550℃引入反应器中。

6.按照权利要求5的方法，其特征在于，所述的轻烃和水蒸气预热至400～450℃引入反应器中。

7.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的蒸汽重整条件为：温度为650～860℃，压力为0.1～3.0MPa。

8.按照权利要求7的方法，其特征在于，所述的蒸汽重整条件为：温度为680～820℃，压力为0.15～2.5MPa。

9.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的蒸汽重整催化剂为含有氧化镍活性组分的耐热无机氧化物催化剂。

10.按照权利要求9的方法，其特征在于，所述的蒸汽重整催化剂为氧化镍/氧化铝复合催化剂。

11.按照权利要求10的方法，其特征在于，以催化剂总重量为基准，以氧化物计，所述的蒸汽重整催化剂中氧化镍的含量为12～16重％，氧化铝的含量为84～88重％。

12.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的吸附催化剂为含有碳酸钙和/或氧化钙活性组分的耐热无机氧化物催化剂。

13.按照权利要求12的方法，其特征在于，所述的吸附催化剂为氧化钙和/或碳酸钙、以及氧化铝的复合催化剂。

14.按照权利要求13的方法，其特征在于，以催化剂总重量为基准，以氧化物计，所述的吸附催化剂中氧化钙和/或碳酸钙的含量为5～30重％，氧化铝的含量为70～95重％。

15.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的吸附催化剂经料封后由空气输送进入再生器中在690～1250℃下再生。

16.按照权利要求15的方法，其特征在于，所述的再生器中吸附催化剂在720～920℃的条件下再生。

17.按照权利要求15或16的方法，其特征在于，所述的再生器中添加燃料补充热量。

18.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的蒸汽重整催化剂为大粒径小球催化剂，所述的吸附催化剂为小粒径小球催化剂。

19.按照权利要求18的方法，其特征在于，所述的蒸汽重整催化剂的颗粒粒径为2～3毫米，所述的吸附催化剂的颗粒粒径为0.1～1毫米。

20.一种轻烃蒸汽转化制氢移动床反应装置，其特征在于，该装置包括移动床反应器、筛分分离器、催化剂提升管和再生器，移动床反应器下部连通筛分分离器，筛分分离器内部经筛网分隔为两种不同粒径的催化剂出口，其中一个催化剂出口连通催化剂提升管底部，另一个出口经料封后连通催化剂再生器，再生器下部经料封后与催化剂提升管底部连通，催化剂提升管上部与移动床反应器上部连通；所述的移动床反应器上部经气固分离设备设置反应产物出口，底部设置轻烃和水蒸气原料入口。