[发明专利]一种小型甲醇制氢装置

说明书

本发明公开了一种小型甲醇制氢装置，包括混合液储存罐、计量泵、综合反应罐、汽化管、裂解管、导热油循环系统、储氢管和余热回收系统，汽化管位于综合反应罐的内部，裂解管设于综合反应罐内部，汽化管汽化后的气体进入裂解管内，裂解管与汽化管互不连通，裂解管内部装填有用于促进反应的催化剂；导热油循环系统包括加热组件、导热油管、热泵，导热油管的两端与综合反应罐连通，以此构成导热油循环，且余热回收系统可给出氢口的氢气降温，余热把混合液升温到40～60℃。本发明将汽化装置和裂解反应装置合并到一起，统一由电导热油循环系统加热到指定稳定，汽化并转化制氢，从而实现加热和裂解制氢；省却了一套加热汽化装置，节约50％钢材及导热油消耗量。

技术领域

本发明涉及制氢设备技术领域，尤其涉及一种小型甲醇制氢装置。

背景技术

甲醇制氢是指将甲醇与水蒸气混合后在一定温度和压力条件下经过催化剂的作用，使得甲醇发生裂解反应并最终获得氢气和二氧化碳的过程。甲醇与水蒸气重整主要化学反应式如下：

CH₃OH→CO+2H₂ (1)；

H₂O+CO→CO₂+H₂ (2)；

CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂ (3)；

工业中甲醇制氢的具体做法是将甲醇和脱盐水按一定比例混合后送入汽化塔进行汽化，汽化后的水甲醇蒸汽经过过热器过热后进入转化器，转化器内具有催化剂，水甲醇蒸汽在转化器内经催化剂作用发生裂解反应而产生氢气和二氧化碳。现有技术中甲醇制氢设备的主要缺陷在于：1.设备整体庞大、复杂，造价高；2.离不开一机一台撬装设计的弊病；3.用于对过热器和转化器提供热源的导热油是使用不锈钢电热偶加热的，导热油受热面积不均匀，耗电量大,结圬，使用寿命短。

发明内容

本发明为解决现有技术处理的缺陷和不足，提供一种小型甲醇制氢装置，该装置缩小甲醇制氢设备的体积，降低设备制造成本(减少钢材消耗量)，提高安全可靠性，同时改变导热油的加热方式，降低耗能。

11、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种小型甲醇制氢装置，包括内部填充有导热油的综合反应罐、汽化管、裂解管、导热油循环系统，所述汽化管、裂解管位于综合反应罐的内部，所述汽化管汽化后的气体进入裂解管内，所述导热油循环系统包括加热组件、导热油管、热泵，所述加热组件、热泵分别与导热油管连通，导热油管的两端与综合反应罐连通，以此构成导热油循环。

本发明将汽化装置和裂解反应装置合并到一起，统一由电导热油循环系统加热到指定稳定，汽化并转化制氢，从而实现加热和裂解制氢；省却了一套加热汽化装置，可节约了50％钢材及其导热油消耗量。

优选地，制氢装置还包括储氢管，所述综合反应罐的底部出氢口连接储氢管，所述储氢管为S型储氢管。将现有的储氢罐用储氢管代替，可减少占用面积，储氢罐改为大口径的管子来代替，从而使得制氢容器设计更加紧凑、操作方便、体积更小、节约了各种金属材料。

优选地，制氢装置还包括缓冲管，所述储氢管设置在缓冲管内部并延伸出缓冲管外，所述缓冲管为S型缓冲管。缓冲管为中空的S型管，因此，储氢管为S型结构，选用S型储氢管，相对于直线型结构，气体进入至S型管体，能够将竖直向下的冲击力进行分散，缓冲气体压力，减小气体的冲击力，S型结构可以起到缓冲作用；且选用S型储氢管，相对于直线储氢管，气体进入至S型管体，能够将竖直向下的冲击力进行分散，缓冲气体压力，减小气体的冲击力，S型结构可以起到缓冲作用。