一种甲醇制氢用转化反应器及一体化甲醇制氢系统技术方案

本发明专利技术公开了一种甲醇制氢用转化反应器及一体化甲醇制氢系统，属于甲醇制氢技术领域；该甲醇制氢系统包括转化反应器、回收净化系统和原料配置计量系统，所述原料配置计量系统包括原料液计量泵和脱盐水计量泵，所述回收净化系统内部从下到上依次设有分离段，热回收段，冷却段，净化段和配液段，所述配液段的配液出口通过原料液计量泵与热回收段的进料口连接，所述热回收段上部与转化反应器下部连接，所述转化反应器底部的转化气出口连接分离段底部，所述净化段上部设有脱盐水入口和氢气出口，所述脱盐水入口连接脱盐水计量泵；本发明专利技术的甲醇制氢系统占地面积小，管路连接简单，投资少，能耗低，运行费用低，系统还可智能化控制，运行稳定。运行稳定。运行稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种甲醇制氢用转化反应器及一体化甲醇制氢系统


[0001]一种甲醇制氢用转化反应器及一体化甲醇制氢系统，属于气体制备
，特别涉及甲醇制氢


技术介绍

[0002]甲醇水蒸气转化制氢工艺非常成熟，但其生产工艺具有如下缺点，在进入转化反应器前，需要对原料液进行汽化、过热，其转化气需换热、冷凝，每个设备独立，为满足工艺和设备布置需要，所需设备较多，设备间的管道连接也不可缺少，导致生产设备占用空间较大，管路连接复杂，且工艺过程的冷源、热源消耗高；同时外围配套的钢构，工艺管线，仪表元器件等使甲醇制氢装置智能化受限，基于以上原因，我们提供一种甲醇制氢用转化反应器及一体化甲醇制氢系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：提供一种甲醇制氢用转化反应器及一体化甲醇制氢系统，该系统占地面积小，管路连接简单，投资少，能耗低，运行费用低，系统可智能化控制，运行稳定。
[0004]本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种甲醇制氢用转化反应器，包括从下到上依次设置的转化气汇集腔，底部缓冲腔，中部供热转化腔、顶部检测监视腔、列管a和列管b，所述底部缓冲腔侧面开设原料入口，所述转化气汇集腔底部开设转化气出口，所述列管b设在中部供热转化腔内，且列管b上下端连通顶部检测监视腔和底部缓冲腔，所述列管a贯穿底部缓冲腔和中部供热转化腔，且列管a上下端连通顶部检测监视腔和转化气汇集腔，所述中部供热转化腔内列管a和列管b之间的空间填充有热源，所述列管a内装有工艺催化剂。
[0006]作为优选，所述列管b内装有填料。
[0007]作为优选，所述中部供热转化腔内列管a和列管b之间的空间填充的热源为热油。
[0008]作为优选，所述中部供热转化腔内列管a和列管b之间的空间填充有燃烧型催化剂。
[0009]本专利技术还提供一体化甲醇制氢系统，包括转化反应器、回收净化系统和原料配置计量系统，所述回收净化系统内部从下到上依次设有分离段，热回收段，冷却段，净化段和配液段，所述配液段的配液出口与热回收段的进料口连接，所述热回收段上部与转化反应器的原料入口连接，所述转化反应器底部的转化气出口连接分离段底部，所述净化段上部设有脱盐水入口和氢气出口。
[0010]作为优选，所述原料配置计量系统包括原料液计量泵和脱盐水计量泵，所述配液段的配液出口与热回收段的进料口连接的管路上设有原料液计量泵，所述脱盐水入口连接脱盐水计量泵。
[0011]作为优选，所述配液段上设有甲醇入口和洗涤液入口，所述甲醇入口与外部甲醇
供应管路连接，所述洗涤液入口与分离段底部的洗涤液出口连接。
[0012]作为优选，所述冷却段下部设有冷水入口并连接冷水管路，所述冷却段上部设有热水出口并连接热水管路。
[0013]作为优选，所述冷却段内设有液体收集器，所述液体收集器为漏斗状，所述液体收集器底部连接有液体流道，所述液体流道下端向下延伸到分离段底部。
[0014]作为优选，所述热回收段和冷却段内均设有换热管，所述净化段内设有填料，所述配液段内设有混配器。
[0015]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0016]1.本专利技术通过将转化反应器设置为一种内置汽化、过热和转化功能的设备，可直接进料，原料可以为液相、气相或气液相混合料，能适应多种生产场景和需求，相比于现有技术中先对原料液进行汽化、过热再进入转化反应器而言，本专利技术把多个工艺设备集中为一台，减少了设备的占地面积。
[0017]2.本专利技术转化反应器的中部供热转化腔内填充燃烧型催化剂，接入外供空气和燃料(天然气、PSA自产尾气、甲醇雾化气)，使燃烧型催化剂燃烧提供转化所需热量，此方式可以省去常规的热油炉系统，且传热更加直接，热量利用率更高。
[0018]3.本专利技术中转化反应器是一种内置汽化、过热和转化功能的设备，回收净化系统是一种内置集分离段、热回收段、冷却段、净化段和配液段的设备，整个制氢系统只有两台一体化的大设备，相比于现有技术而言，本专利技术的设备占地面积小，管路连接简单，投资少，能耗低，从而运行费用低，系统可智能化控制，运行稳定。
附图说明
[0019]本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
[0020]图1是本专利技术转化反应器的结构示意图；
[0021]图2是本专利技术制氢系统的整体结构示意图；
[0022]图3是本专利技术回收净化系统的结构示意图。
[0023]图中标记为：1-转化反应器，101-转化气汇集腔，102-底部缓冲腔，103-中部供热转化腔，104-顶部检测监视腔，105-列管b，106-列管a，107-原料入口，108-转化气出口，2-回收净化系统，201-分离段，202-热回收段，203-冷却段，204-净化段，205-配液段，206-液体收集器，207-液体流道，208-换热管，209-填料，210-混配器，3-原料配置计量系统，301-原料液计量泵，302-脱盐水计量泵。
具体实施方式
[0024]下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]实施例1
[0026]参阅图1，本实施例提供一种甲醇制氢用转化反应器，包括从下到上依次设置的转化气汇集腔101，底部缓冲腔102，中部供热转化腔103、顶部检测监视腔104、列管a106和列
管b105，所述底部缓冲腔102侧面开设原料入口107，所述转化气汇集腔101底部开设转化气出口108，所述列管b105设在中部供热转化腔103内，且列管b105上下端连通顶部检测监视腔104和底部缓冲腔102，所述列管a106贯穿底部缓冲腔102和中部供热转化腔103，且列管a106上下端连通顶部检测监视腔104和转化气汇集腔101，所述中部供热转化腔103内列管a106和列管b105之间的空间填充有热源，所述列管a106内装有工艺催化剂。
[0027]本实施例中转化反应器的工作流程为：
[0028]原料液进入底部缓冲腔102内汽化，汽化后经列管b105向上流入顶部检测监视腔104内，在流经列管b105的过程中，中部供热转化腔103内的热源提供转化热量，原料气达到顶部检测监视腔104后进入列管a106，在列管a106中工艺催化剂的作用下发生转化反应，生成的转化气从列管a106底部进入转化气汇集腔101，最后从转化气出口108流出。
[0029]其中，列管b105和列管a106为错位交替布置，以满足热量的不同需求，顶部检测监视腔104上设置有温度T1、压力P1，P2、液位C3，C4就地远传检测点，满足不同转化压力需求的运行状态监视；同时在顶部设置安全阀口，以满足转化反应在安全状态下进行。
[0030]实施例2
[0031]参阅图1，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲醇制氢用转化反应器，其特征在于，包括从下到上依次设置的转化气汇集腔(101)，底部缓冲腔(102)，中部供热转化腔(103)、顶部检测监视腔(104)、列管a(106)和列管b(105)，所述底部缓冲腔(102)侧面开设原料入口(107)，所述转化气汇集腔(101)底部开设转化气出口(108)，所述列管b(105)设在中部供热转化腔(103)内，且列管b(105)上下端连通顶部检测监视腔(104)和底部缓冲腔(102)，所述列管a(106)贯穿底部缓冲腔(102)和中部供热转化腔(103)，且列管a(106)上下端连通顶部检测监视腔(104)和转化气汇集腔(101)，所述中部供热转化腔(103)内列管a(106)和列管b(105)之间的空间填充有热源，所述列管a(106)内装有工艺催化剂。2.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢用转化反应器，其特征在于，所述列管b(105)内装有填料。3.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢用转化反应器，其特征在于，所述中部供热转化腔(103)内列管a(106)和列管b(105)之间的空间填充的热源为热油。4.根据权利要求1所述的一种甲醇制氢用转化反应器，其特征在于，所述中部供热转化腔(103)内列管a(106)和列管b(105)之间的空间填充有燃烧型催化剂。5.一体化甲醇制氢系统，其特征在于，包括如权利要求1～4任一项所述的转化反应器(1)、回收净化系统(2)和原料配置计量系统(3)，所述回收净化系统(2)内部从下到上依次设有分离段(201)，热回收段(202)，冷却段(203)，净化段(204)和配液...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟雨明，刘兴龙，陈运，汪兰海，
申请(专利权)人：四川天采科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：