[发明专利]甲醇水高压制氢系统及其制氢方法

说明书

本发明涉及一种甲醇水高压制氢系统，包括重整器、氢分离装置以及二氧化碳分离器；所述甲醇水蒸气管内的甲醇水蒸汽输送压力为18～50MPa；所述二氧化碳混合余气输出管上设置水冷换热器，所述制冷机作业温度在18～30.8℃。一种甲醇水高压制氢方法，液态泵将甲醇水送入甲醇水蒸气管，泵压为18～50MPa，混合气体分离成纯氢气和二氧化碳混合余气，纯氢气换热被采集，二氧化碳混合余气换热在18～30.8℃液化分离，氢气混合余气配水制成重整混合气。整个系统在高压(18～50MPa)环境下制氢，制氢效率高，实现对系统内的气体进行循环纯化，理论收率可达到100％，实现氢气收率≥95％。

技术领域

本发明涉及一种甲醇水高压制氢系统及其制氢方法。

背景技术

氢能源作为21世纪最理想的能源，作为汽车燃料，在低温下容易发动，而且对发动机的腐蚀作用小，可延长发动机的使用寿命。由于氢气与空气能够均匀混合，完全可省去一般汽车上所用的汽化器，从而可简化现有汽车的构造。更令人感兴趣的是，只要在汽油中加入4％的氢气。用它作为汽车发动机燃料，就可节油40％，而且无需对汽油发动机做多大的改进。氢燃料电池作为发电系统。

无污染，燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式－－最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述，燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等)，整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。

无噪声，燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合范围更广，包括室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。

高效率，燃料电池的发电效率可以达到50％以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换，因为多一次能源转化，效率就减少一次。

目前氢能源加氢站的氢气的主要来源是用储能罐由外地运回，整个加氢站需要存储大量的氢气；研究发现，氢能源产业中的氢气包括四个环节，氢气制备、氢气储存、氢气运输、氢气添加(往氢能源车中加氢气)，其中，氢气制备和氢气添加这两个环节目前比较安全，而氢气储存环节比较容易发生事故，氢气运输环节成本较高，这跟氢气的特性有关；目前新闻中经常会出现加氢站发生爆炸的问题和加氢费用高的原因。

因此，为降低现在加氢站大量储存氢气的问题，缩短或者精简掉氢气运输环节的高成本，需要去重新设计一种加氢站系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种甲醇水高压制氢系统及其制氢方法，解决目前加氢站因需要储备大量氢气造成安全隐患高和远距离高成本运输氢的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种甲醇水高压制氢系统，包括重整器、氢分离装置以及二氧化碳分离器；

所述重整器进口连接甲醇水蒸气管，适于向重整器内输送甲醇水蒸气；所述甲醇水蒸气管内的甲醇水蒸气输送压力为18～50MPa；

所述重整器出口与氢分离装置进口连接第一混合气输送管，适于将重整器内制成的氢气、二氧化碳和一氧化碳的混合气体输送至氢分离装置内进行氢气分离；

所述氢分离装置连接纯氢气输出管和二氧化碳混合余气输出管，所述二氧化碳混合余气输出管连接二氧化碳分离器，适于将二氧化碳混合余气送入二氧化碳分离器进行二氧化碳液化分离；

所述二氧化碳分离器连接二氧化碳输出管和氢气混合余气输出管；

所述二氧化碳混合余气输出管上设置水冷换热器，适于对输送的二氧化碳混合余气进行水冷降温，所述水冷换热器连接水冷塔，所述水冷换热器作业温度在18～30.8℃。

进一步的，还包括第一三相换热装置和第二三相换热装置；