[发明专利]甲醇水蒸气重整制氢设备及利用该设备制备氢气的方法

权利要求书

1.一种甲醇水蒸气重整制氢设备，其特征在于，所述设备包括：液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室；

所述液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接；

所述重整室内的温度设定为370°-409°，所述分离室的温度设定为410°-430°，重整室内的温度低于分离室内的温度；

所述重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近；

所述分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气；分离室连接有氢气管路、余气管路，氢气从氢气管路输出，余气通过余气管路输出；

所述重整室、预热控温机构通过分离室输出的余气为其加热；所述设备还包括余气量检测单元，当检测到余气不足设定量时，将设定氢气分流输送至重整室、预热控温机构，以保证重整室、预热控温机构的温度条件。

2.一种甲醇水蒸气重整制氢设备，其特征在于，所述设备包括：液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室；

所述液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接；

所述设备包括一个或多个加热单元，为制氢设备需要温度控制的部件进行温度控制；加热单元通过分离室输出的余气或/和制得的氢气加热。

3.根据权利要求2所述的甲醇水蒸气重整制氢设备，其特征在于：

所述重整室内的温度设定为280°-409°，所述分离室的温度设定为400°-460°；

所述重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近；

所述分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气；分离室连接有氢气管路、余气管路，氢气从氢气管路输出，余气通过余气管路输出；

所述重整室、预热控温机构分别设有加热单元，重整室或/和预热控温机构的加热单元通过分离室输出的余气或/和制得的氢气加热。

4.根据权利要求3所述的甲醇水蒸气重整制氢设备，其特征在于：

所述设备还包括余气量检测单元，用以检测余气量是否足够重整室或/和预热控温机构的加热单元使用；当检测到余气不足设定量时，将设定氢气分流输送至重整室或/和预热控温机构的加热单元，以保证重整室、预热控温机构的温度条件。

5.根据权利要求3所述的甲醇水蒸气重整制氢设备，其特征在于：

所述设备还包括预存氢气容器，用以存储氢气，用以在设备刚启动时为重整室或/和预热控温机构加热。

6.一种利用权利要求2至5之一所述甲醇水蒸气重整制氢设备制备氢气的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：将甲醇和水通过输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化；

步骤S2：气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂，重整室内的温度为280°-409°；所述重整室设有加热单元，该加热单元通过分离室输出的余气或/和制得的氢气加热；

步骤S3：重整室与分离室之间的传送通道经过所述预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近；

步骤S4：所述分离室内的温度设定为400°-460°；所述预热控温机构设有加热单元，该加热单元通过分离室输出的余气或/和制得的氢气加热；分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气。

7.根据权利要求6所述的制备氢气的方法，其特征在于：

所述方法还包括：

余气量检测步骤，通过余气量检测单元检测余气量是否足够重整室或/和预热控温机构的加热单元使用；

当检测到余气不足设定量时，将设定氢气分流输送至重整室或/和预热控温机构的加热单元，以保证重整室、预热控温机构的温度条件。

8.根据权利要求6所述的制备氢气的方法，其特征在于：

所述方法还包括：设备刚启动时，当没有余气及制得的氢气，或余气、制得氢气较少的情况下，利用预存氢气容器存储的氢气为重整室或/和预热控温机构加热。