[发明专利]一种氢气制备装置

说明书

本发明提供一种氢气制备装置，包括：基壳；催化器，设于所述基壳内,用于使气态甲醇燃料发生催化反应生成含有氢气的重整气,所述催化器连有加热器,所述加热器用于在所述催化器启动时升高其温度,以使进入所述催化器内的液态甲醇燃料转换为气态甲醇燃料；提纯器，设于所述基壳内并与所述催化器相连，用于将所述重整气分离为废气和氢气；换热器，设于所述基壳内并与所述催化器相连，液态甲醇燃料作为冷媒经所述换热器换热后进入所述催化器，所述换热器同时与所述提纯器相连，所述废气与氢气分别经所述换热器换热后分别排出；以及控制器，其用于控制所述催化器、提纯器、换热器和加热器的运行。本发明的氢气制备装置体型小巧，结构简洁且易携带。

技术领域

本发明涉及化工产业中的氢气制造领域，特别涉及一种氢气制备装置。

背景技术

氢气在工业上的使用频率很高。现有技术中对于氢气的工业制备方法有多种：

①电解法将水电解得到氢气和氧气。氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、烧碱时也生成副产物氢气。电解法能得到纯氢，但耗电量很高,每生产氢气1m3，耗电量达21.6～25.2MJ。

②烃类裂解法此法得到的裂解气含大量氢气，氢气的含量视原料性质及裂解条件的不同而异。裂解气深冷分离得到纯度90％的氢气，可作为工业用氢，如作为石油化工中催化加氢的原料。

③烃类蒸汽转化法烃类在高温和催化剂存在下，可与水蒸气作用制成含氢的合成气。为了从合成气中得到纯氢，可采用分子筛通过变压吸附除去其他气体；也可采用膜分离得到纯氢；用金属钯吸附氢气，可分离出氢气体积达金属的1000倍。

④炼厂气石油炼厂生产过程中产生的各种含氢气体，如催化裂化、催化重整、石油焦化等过程产生的含氢气体，以及焦炉煤气(含氢45％～60％)经过深冷分离，可得到纯度较高的工业氢气。

但是上述方法均需要较大的场地空间，设备的体积也较为庞大，应用并不是太方便，而且耗费成本较大，对于一些独立实验室或小型施工场地等不太适用。而且，由于氢气具有高危性，故不易携带，为用户在一些小型场所内使用氢气时带来不便。

发明内容

本发明所要解决的问题是，提供一种体型小巧，结构简洁且易携带的氢气制备装置。

为了解决上述问题，本发明提供一种氢气制备装置，用于通过液态甲醇燃料制备氢气，所述氢气制备装置包括：

基壳；

催化器，设于所述基壳内,用于使气态甲醇燃料发生催化反应生成含有氢气的重整气,所述催化器连有加热器,所述加热器用于在所述催化器启动时升高其温度,以使进入所述催化器内的液态甲醇燃料转换为气态甲醇燃料；

提纯器，设于所述基壳内并与所述催化器相连，用于将所述重整气分离为废气和氢气；

换热器，设于所述基壳内并与所述催化器相连，液态甲醇燃料作为冷媒经所述换热器换热后进入所述催化器，所述换热器同时与所述提纯器相连，所述废气与氢气分别经所述换热器换热后分别排出；以及

控制器，其用于控制所述催化器、提纯器、换热器和加热器的运行。

作为优选，所述氢气制备装置还包括背压阀和与所述换热器相连的尾气处理器，所述换热器与背压阀的入口间连有第一管道，所述尾气处理器与背压阀的出口间连有第二管道，换热后的所述废气经所述第一管道进入所述背压阀降压后经所述第二管道进入所述尾气处理器处理形成烟气，所述烟气经所述换热器换热后排出。

作为优选，所述尾气处理器与所述加热器并排设置，所述催化器、提纯器、换热器以及尾气处理器叠摞设置。

作为优选，所述氢气制备装置还包括一箱体，所述加热器的一部分或全部与所述尾气处理器位于所述箱体内，所述箱体的一外侧面上布设有隔热棉，所述换热器与所述隔热棉相贴靠。