[实用新型]重整分离一体式反应装置

说明书

本实用新型涉及一种重整、分离一体式反应装置，包括反应腔，所述反应腔外设置加热腔，所述反应腔包括上反应腔和下反应腔，所述上反应腔和下反应腔连通，所述上反应腔填充第一催化填料，所述下反应腔内填充第二催化填料；所述上反应腔开设第一进口以及第一出口，所述上反应腔内插入吸氢管，所述吸氢管对于上反应腔内的混合气体进行吸氢分离，并将吸附的氢气从吸氢管输出；所述下反应腔开设有用于输入氢气混合余气的第二进口。实现甲醇水重整装置、氢分离装置、水煤气重整器一体化，优化整个制氢系统的布局结构。

技术领域

本实用新型涉及一种重整分离一体式反应装置。

背景技术

目前的制氢系统是一个比较庞大的系统工程，如在中国在先申请专利-专利号为：201420661615.4，专利名称为：甲醇水制氢机，在该专利中介绍的制氢系统为，先将甲醇水汽化为甲醇水蒸气，然后将甲醇水蒸气送入重整器生成氢气、二氧化碳和一氧化碳的混合气体(氢气、二氧化碳和一氧化碳的混合气体的气相组分为65～75％氢气、20～26％二氧化碳、0.3-3％一氧化碳；)，再将氢气、二氧化碳和一氧化碳的混合气体送入氢分离装置，通过氢分离装置将氢气、二氧化碳和一氧化碳的混合气体中的氢气分离出来，并被采集收集。分离出来的二氧化碳混合气体的气相组分包括氢气25～45％、二氧化碳55～75％、0.3-3％一氧化碳以及水0～3％，对于二氧化碳混合气体仍然含有一定量的氢气、二氧化碳，因此只要对二氧化碳混合气体进行重整，这部分混合气仍然可以再次进入氢分离装置内进行氢分离，实现对二氧化碳混合气体的循环利用。

目前想到的操作办法是：控制二氧化碳混合气体的压力和温度，液化出一部分二氧化碳，然后剩余的就是氢气混合余气，氢气混合余气的组分为氢气65～75％、二氧化碳20～26％、一氧化碳3～9％，控制氢气混合余气孔二氧化碳组分含量在20～26％，与氢气、二氧化碳和一氧化碳的混合气体中二氧化碳含量先对应，然后再将氢气混合余气进行水煤气配水重整，生成重整混合气，重整混合气的气相组分为氢气62～77％、二氧化碳22～27％、一氧化碳0.5～1.5％；降低氢气混合余气中一氧化碳的含量，增加氢气组分含量至62～77％，从而使重整混合气气相组分与氢气、二氧化碳和一氧化碳的混合气体的气相组分相对应，由于组分对应，因此，重整混合气可以再次进入氢分离装置循环进行氢气分离。

以上是对于目前制氢系统介绍，目前的制氢系统中，甲醇水蒸气的重整器、氢分离装置、水煤气重整是三个独立的设备，三个设备之间需要通过管路进行连接，造成整个制氢系统庞杂，也造成制氢系统的制氢效率低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种重整、分离一体式反应装置，解决以往甲醇水蒸气的重整器、氢气分离、水煤气重整是三个独立的设备，致使制氢系统庞杂的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种重整、分离一体式反应装置，包括反应腔，所述反应腔外设置加热腔，所述反应腔包括上反应腔和下反应腔，所述上反应腔和下反应腔连通，所述上反应腔填充第一催化填料，所述下反应腔内填充第二催化填料；

所述上反应腔开设用于输入甲醇水蒸气的第一进口以及用于输出二氧化碳混合余气的第一出口，所述上反应腔内插入吸氢管，所述吸氢管对于上反应腔内的混合气体进行吸氢分离，并将吸附的氢气从吸氢管输出；所述下反应腔开设有用于输入氢气混合余气的第二进口。

进一步的，所述吸氢管为铌管，第一催化填料为铜基填料或者锆基填料，第二催化填料为铜基填料或者锆基填料，所述加热腔作业的温度为200～500℃。

进一步的，所述吸氢管为钯膜管或钯合金膜管，第一催化填料为铜基填料或者锆基填料，第二催化填料为铜基填料或者锆基填料，所述加热腔作业的温度为250～550℃。

本实用新型的有益效果是：