[实用新型]一种催化加热耦合甲醇制氢系统

说明书

本实用新型公开了一种催化加热耦合甲醇制氢系统，以解决现有的甲醇制氢系统用到两个催化燃烧器，使设备占地大、成本高，热效率利用率低的缺陷，包括催化氧化反应器，催化氧化反应器包括两端封闭而接有多个进出口管的反应器筒体，反应器筒体内设置有中心管，所述反应筒体内所述中心管的上部设置有混合器，中心管的周边均匀设置有多个反应列管，每个所述反应列管内设置有组合催化剂床层，反应器筒体外侧的中心管上设置有解析气进口，空气进口，反应器筒体外侧还设置有甲醇进口，反应列管上方的所述反应器筒体侧壁上设置有高温烟气出口，所述反应器筒体的底部设置有混合风机；只需要一个催化氧化反应器，混合均匀后的原料气可完全反应后达标排放。

技术领域

一种催化加热耦合甲醇制氢系统，本实用新型属于制氢系统技术领域，具体涉及甲醇制氢技术领域。

背景技术

传统的甲醇水蒸气重整制氢工艺的转化气通过变压吸附或者膜提氢后，得到要求的产品H₂外，剩余为解析气，解析气中H₂含量在30％-40％；目前常见的甲醇直接裂解工艺的产品H₂、CO，使用后的尾气H₂含量在95％以上。一般有两种处理方式，一是送入锅炉燃烧系统，供锅炉燃烧使用，由于气源不稳定，对锅炉燃烧系统有明显的安全隐患；另外就是直接排空，大量可燃气体排空，安全隐患极大并且还造成清洁能源浪费。这种可燃尾气的处理已经成为甲醇制氢装置安全生产的一个难题。

申请号CN200910311040.7公开了一种催化燃烧烟气作为热源的甲醇水蒸气制氢工艺，以甲醇和脱盐水为原料，依次通过预热、气化、过热、转化工序，得到转化气，转化气再通过变压吸附，得到产品氢气，排出尾气，其中转化工序由导热油系统提供热量，所述尾气经过催化燃烧产生热量，并将上述热量传递给导热油系统中的导热油，目的是解决现有甲醇水蒸气制氢工艺中将尾气排空而未加以利用所造成的资源浪费问题。

上述甲醇水蒸气制氢工艺的系统中涉及到两个催化燃烧器，使使设备占地面积大、成本高，热效率利用率低，不节省。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种催化加热耦合甲醇制氢系统，以解决上述现有的甲醇制氢系统用到两个催化燃烧器，使设备占地面积大、成本高，热效率利用率低，不节省的缺陷。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种催化加热耦合甲醇制氢系统，包括催化氧化反应器，所述催化氧化反应器包括两端封闭而接有多个进出口管的反应器筒体，所述反应器筒体内设置有中心管，所述中心管延伸至所述反应器筒体顶部外侧，所述反应筒体内所述中心管的上部设置有混合器，所述中心管的周边均匀设置有多个反应列管，每个所述反应列管内设置有组合催化剂床层，所述中心管和所述反应列管两端都开口，位于所述反应列管两端之间的所述反应筒体的筒壁上设置有导热介质出口和导热介质进口，所述反应器筒体外侧的所述中心管上设置有空气进口，所述反应器筒体外侧还设置有甲醇进口，所述甲醇进口与所述反应器筒体内所述混合器上方的所述中心管连通，所述反应列管上方的所述反应器筒体侧壁上设置有高温烟气出口，所述反应器筒体的底部设置有混合风机；所述高温烟气出口处设置有第一氧气在线分析仪，所述反应列管的进口处设置有第二氧气在线分析仪。

本申请中，只需要一个催化氧化反应器，催化氧化原料气通过中心管内上部混合器混合后，经中心管流向下部进入高速风机，混合气在高速风机作用下经过3-8KPa压力混合，使进入催化氧化系统的混合气均匀，混合均匀后的原料气在催化氧化加热反应器可完全反应后达标排放；在催化氧化反应器的反应列管的进口处配有第二氧气在线分析仪，能自动调节催化氧化的原料气在适宜的配比，确保反应气体催化氧化完全；第一氧气在线分析仪检测出口高温烟气中氧含量，判断反应是否完全；每个反应列管内的组合催化剂床层搭配合理，气流阻力小，反应效率高。