[发明专利]一种制氢工艺方法及系统

权利要求书

1.一种制氢工艺方法，所述工艺方法包括如下内容：

（1）原料气由热解反应器的下端入口进入热解反应器，铁粉经预热至800～1200℃后进入热解反应器，铁粉在原料气的作用下在热解反应器内自下而上流动，所述原料气与铁粉接触发生反应；

（2）步骤（1）得到的反应流出物经热解反应器内分离后得到气相物料I和固相物料I；

（3）步骤（2）分离得到的气相物料I进入气固分离器进行进一步分离，得到气相物料II和固相物料II；

（4）步骤（3）分离得到的气相物料II经换热冷却后进入硫捕集器回收得到单质硫，经过回收单质硫后的气相物料III进入脱硫设备，与吸收剂逆流接触发生反应，得到富氢气体和富吸收液；

（5）步骤（4）得到的富吸收液进入再生塔，得到再生后的吸收剂和解吸气；（6）步骤（2）分离得到的固相物料I和步骤（3）分离得到的固相物料II送入磁场分离器，分离后得到硫化亚铁和铁粉。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述热解反应器包括反应管和壳体，所述反应管部分伸入到壳体内部，伸入到壳体内部的反应管上端出口与壳体之间留有间隙，所述反应管和壳体之间的间隙内设置有内筒，所述内筒固定在壳体上，所述反应管与内筒之间留有间隙，所述间隙为反应后物料的通道，所述内筒与壳体之间也留有间隙，且所述内筒外壁和壳体内壁之间设置挡板，所述挡板分别固定在壳体内壁上和内筒外壁上。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：所述反应管的直径为内筒直径的25%～50%，所述内筒的直径为壳体直径的20%～60%。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：所述伸入到壳体内部的反应管长度为壳体长度的20%～50%，内筒长度为壳体长度的20%～50%。

5.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：所述挡板多层交错布置在壳体内壁与内筒外壁上，且相邻两层挡板的投影存在部分重叠区域，所述挡板与竖直面的夹角为10°～70°。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：所述挡板与竖直面的夹角为25°～45°。

7.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：所述挡板外端高于内端，挡板的内端为锯齿型结构。

8.按照权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述铁粉从反应管的侧壁的2～6个不同高度的位置进入反应管。

9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述原料气为富含硫化氢的气体，其中硫化氢体积含量为40%～100%。

10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述铁粉在进入热解反应器前与步骤（2）分离得到的固相物料I换热。

11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述铁粉的粒径为1-5mm。

12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述原料气与步骤（3）得到的气相物II料换热后再进入热解反应器。

13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：脱硫设备为吸收塔、超重力旋转床、旋流分离器中的一种或几种。

14.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：脱硫设备所用吸收剂为乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺中的一种或几种。

15.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（5）得到的再生后的吸收剂返回脱硫设备循环使用，解吸气循环回热解反应器。