一种集约式撬装天然气制氢设备制造技术

本实用新型专利技术为解决现有站内天然气制氢装置存在流程复杂，占地面积大，影响周围环境，且存在水蒸气浪费的问题，提供一种集约式撬装天然气制氢设备

【技术实现步骤摘要】
一种集约式撬装天然气制氢设备


[0001]技术涉及天然气制氢
，尤其涉及一种集约式撬装天然气制氢设备
。

技术介绍

[0002]氢能是全球能源发展方向，加氢站是为氢燃料电池车提供氢气的基础设施
。
按建设路线，加氢站主要分为外供氢加氢站和站内制氢加强站
。
目前国内运行的加氢站普遍采用的是外供氢方式，用管束车压缩氢气的运输的方式
。
从加氢站的运行成本分析来看，氢气成本占加氢站运行成本
70%
以上，氢气储运成本占氢气成本的
25%~30%。
因此，站内制氢方式可以节省氢气的储运环节及中间成本，是未来全球加氢站的发展趋势之一
。
[0003]站内制氢主要包括天然气重整制氢
、
甲醇重整制氢
、
水电解制氢
、
氨分解制氢等方式
。
而天然气制氢无论从制氢成本还是制氢方式上都是最有潜力的
。
然而，目前站内天然气制氢装置的主要问题是：
[0004]1、
制氢工艺流程复杂，占地面积大；
[0005]2、
反应炉管需燃烧天然气辐射供热，有大量的
NO
x
产生，因此反应转化炉高，一般达到
10
米以上，影响周围环境；
[0006]3、
制氢系统副产水蒸气造成浪费，蒸汽系统流程复杂
。

技术实现思路

[0007]本技术为解决现有站内天然气制氢装置存在流程复杂，占地面积大，影响周围环境，且存在水蒸气浪费的问题，提供一种集约式撬装天然气制氢设备
。
该集约式撬装天然气制氢设备主要设计为撬装化
、
模块化结构，占地面积小，便于进行灵活
、
快速地安装和运行，也便于对现有加气站实施快速改造，对环境无影响和无水蒸气浪费，是当前较为经济的加氢站制氢方式
。
[0008]本技术采用的技术方案是：
[0009]一种集约式撬装天然气制氢设备，包括：
[0010]撬座；
[0011]炉体，所述炉体设置于所述撬座上；从左到右，所述炉体内依次具有变换换热区
、
转化换热区和蒸汽热回收区；
[0012]燃烧器，所述燃烧器设置于所述转化换热区对应的所述炉体的炉底或者炉顶外侧；所述燃烧器与天然气的供给管路连接；
[0013]转化器，所述转化器与所述燃烧器相对设置于所述转化换热区对应的所述炉体的炉顶或者炉底；所述转化器的一部分位于所述转化换热区内；
[0014]蒸汽发生器，所述蒸汽发生器设置于在所述蒸汽热回收区内；所述蒸汽发生器的水蒸气出口与所述转化器的进口连接；
[0015]中温变换器，所述中温变换器设置于所述炉体上，其一部分位于所述转化换热区内；所述中温变换器的进口与所述转化器的转化气出口连接；
[0016]脱硫器，所述中温变换器设置于所述炉体上，其一部分位于所述转化换热区内；所述脱硫器的进口与天然气的供给管路连接；所述脱硫器的出口与所述转化器的进口连接
。
[0017]进一步地，所述炉体内还具有空气热回收区；所述空气热回收区位于所述蒸汽热回收区的右侧；在所述空气热回收区内设置有空气换热器；所述空气换热器的热空气出口与所述燃烧器连接
。
[0018]和
/
或，所述炉体内还具有重整换热区；所述蒸汽热回收区位于所述变换换热区和所述转化换热区之间；在所述重整换热区内设置有变换气对流管；所述变换气对流管的进口与所述转化器的转化气出口连接；所述变换气对流管的出口与所述中温变换器的出口连接
。
[0019]进一步地，在所述炉体内沿其自身高度方向设置有三块或者四块隔板；三块所述隔板上下错开布置，以将所述炉体的内部区域分割为依次连通的所述变换换热区
、
所述转化换热区
、
所述蒸汽热回收区和所述空气热回收区；
[0020]或者，三块所述隔板上下错开布置，以将所述炉体的内部区域分割为依次连通的所述变换换热区
、
所述重整换热区
、
所述转化换热区和所述蒸汽热回收区；
[0021]四块所述隔板上下错开布置，以将所述炉体的内部区域分割为依次连通的所述变换换热区
、
所述重整换热区
、
所述转化换热区
、
所述蒸汽热回收区和所述空气热回收区
。
[0022]进一步地，所述蒸汽发生器的脱盐水进口邻近所述蒸汽热回收区的出口，其内流动的脱盐水或水蒸气总体运动方向与所述蒸汽热回收区内流动的烟气方向相反；
[0023]和
/
或，所述空气换热器的空气进口邻近所述空气热回收区的烟气出口，其内流动的空气总体运动方向与所述空气热回收区内流动的烟气方向相反；
[0024]和
/
或，所述中温变换器相较于所述脱硫器更邻近所述重整换热区的出口
。
[0025]进一步地，动作时，所述燃烧器无明火
。
[0026]进一步地，所述中温变换器的出口与
PSA
工段连接；所述
PSA
工段产生的装置尾气导向所述燃烧器
。
[0027]进一步地，所述变换换热区的出口和所述蒸汽热回收区的出口之间设置有引风机，烟气从所述变换换热区流向所述蒸汽热回收区
。
[0028]进一步地，所述转化器为列管式反应器
。
[0029]进一步地，所述列管式反应器包括：
[0030]第一腔室，所述第一腔室位于所述炉体外；所述第一腔室的转化气出口与所述中温变换器的进口连接；
[0031]第二腔室，所述第二腔室位于所述炉体外；所述第二腔室的进口与所述蒸汽发生器的水蒸气出口以及所述脱硫器的出口连接；
[0032]转化管外管，所述转化管外管的一端敞口，另一端封闭；所述转化管外管沿所述炉体的高度方向布置，其敞口一端穿过所述炉体的炉顶或者炉底，并与所述第二腔室连接；
[0033]转化管内管，所述转化管内管与所述转化管外管配合成套使用，并位于所述转化外管内；所述转化管内管的两端敞口；所述转化管内管的敞口一端与所述第一腔室连接，所述转化管内管的另一敞口一端延伸至所述转化管外管的封闭端附近；所述转化管内管和所述转化管外管之间形成的环形区域的上下两端附近分别设置有环形催化剂顶板和环形催化剂底板；所述环形催化剂顶板和所述环形催化剂底板之间设置有环形催化剂床层
。
[0034]进一步地，所述转化管外管的管外侧壁上设有翅片
。
[0035]本技术的有益效果是：
[0036]与现有站内天然气制氢装置相比，本技术中的集约式撬装天然气制氢设备具备以下特点：
[0037]（1）充分利用了炉体内纵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种集约式撬装天然气制氢设备，其特征在于，包括：撬座；炉体，所述炉体设置于所述撬座上；从左到右，所述炉体内依次具有变换换热区
、
转化换热区和蒸汽热回收区；燃烧器，所述燃烧器设置于所述转化换热区对应的所述炉体的炉底或者炉顶外侧；所述燃烧器与天然气的供给管路连接；转化器，所述转化器与所述燃烧器相对设置于所述转化换热区对应的所述炉体的炉顶或者炉底；所述转化器的一部分位于所述转化换热区内；蒸汽发生器，所述蒸汽发生器设置于在所述蒸汽热回收区内；所述蒸汽发生器的水蒸气出口与所述转化器的进口连接；中温变换器，所述中温变换器设置于所述炉体上，其一部分位于所述转化换热区内；所述中温变换器的进口与所述转化器的转化气出口连接；脱硫器，所述中温变换器设置于所述炉体上，其一部分位于所述转化换热区内；所述脱硫器的进口与天然气的供给管路连接；所述脱硫器的出口与所述转化器的进口连接
。2.
根据权利要求1所述的集约式撬装天然气制氢设备，其特征在于，所述炉体内还具有空气热回收区；所述空气热回收区位于所述蒸汽热回收区的右侧；在所述空气热回收区内设置有空气换热器；所述空气换热器的热空气出口与所述燃烧器连接；和
/
或，所述炉体内还具有重整换热区；所述蒸汽热回收区位于所述变换换热区和所述转化换热区之间；在所述重整换热区内设置有变换气对流管；所述变换气对流管的进口与所述转化器的转化气出口连接；所述变换气对流管的出口与所述中温变换器的出口连接
。3.
根据权利要求2所述的集约式撬装天然气制氢设备，其特征在于，在所述炉体内沿其自身高度方向设置有三块或者四块隔板；三块所述隔板上下错开布置，以将所述炉体的内部区域分割为依次连通的所述变换换热区
、
所述转化换热区
、
所述蒸汽热回收区和所述空气热回收区；或者，三块所述隔板上下错开布置，以将所述炉体的内部区域分割为依次连通的所述变换换热区
、
所述重整换热区
、
所述转化换热区和所述蒸汽热回收区；四块所述隔板上下错开布置，以将所述炉体的内部区域分割为依次连通的所述变换换热区
、
所述重整换热区
、
所述转化换热区
、
所述蒸汽热回收区和所述空气热回收区
。4.
根据权利要求3所述的集约...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶根银，严莎，杜雯雯，
申请(专利权)人：四川亚联氢能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：