一种甲醇重整制氢系统技术方案

本技术提供一种甲醇重整制氢系统，包括依次通过管路连接的原料罐、计量泵、汽化过热器、催化反应器、热交换器、膜蒸馏装置、冷凝器、气液分离缓冲罐、变压吸附装置以及氢气收集装置，所述原料罐通过所述计量泵与所述汽化过热器的入口连通，所述原料罐还分别与所述热交换器、膜蒸馏装置以及气液分离缓冲罐连通。本技术提供的甲醇重整制氢系统，能有效减少反应混合气体的余热浪费，减少冷却循环水运行系统负荷，通过加入膜蒸馏组件，作为膜蒸馏组件的热源，减少热量的浪费，同时制备成原料所需的去离子水，从而实现余热的回收利用，也减少了需要反渗透装置制备去离子的需求，利于装置的集成化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及甲醇制氢，尤其涉及一种甲醇重整制氢系统

技术介绍

1、甲醇重整制氢是采用甲醇和水加热汽化后在催化剂作用下分解、转化制取氢气的一种方法，与其它制氢方法相比具有投资成本低、运行费用少、反应条件温和等优点，适用于中小规模产量氢气的制取。全套甲醇重整制氢工序包括甲醇分解、转化和变压吸附两大部分。

2、来自原料液贮罐的脱盐水与甲醇经计量、混合后，用计量泵加压后送入换热器，在换热器中原料液与分解气进行热交换，升温后进入汽化器，在汽化器中甲醇和水继续汽化并过热，然后过热的混合气体后进入反应器，并在催化剂的作用下同时发生下列分解和变换反应；总反应是吸热的，反应器和汽化器所需的热量由导热油炉的循环热油提供。从反应器出来的分解气(主要是氢气和二氧化碳气体)在换热器中与进料进行热交换，换热降温后经冷却器进一步冷却、冷凝，然后再进入洗涤器，经脱盐水洗涤掉残留的微量甲醇和其它杂质后，再经分解气缓冲罐进入变压吸附装置。

3、而现有的制氢制备工艺中，反应器内的混合气体直接与冷凝器进行换热，会浪费大量的热能，利用率较低，同时冷凝器换热时需要大量的循环水进行换热，浪费资源。因此，本申请提供一种新型的甲醇重整制氢系统。

技术实现思路

1、本技术针对上述现有技术的缺陷，提供一种甲醇重整制氢系统及其方法。

2、本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：

3、提供一种甲醇重整制氢系统，包括依次通过管路连接的原料罐、计量泵、汽化过热器、催化反应器、热交换器、膜蒸馏装置、冷凝器、气液分离缓冲罐、变压吸附装置以及氢气收集装置，所述原料罐通过所述计量泵与所述汽化过热器的入口连通。

4、进一步地，所述热交换器还与所述原料罐连通，以将升温后的混合气体输送至所述原料罐内与原料混合液进行换热。

5、进一步地，所述膜蒸馏装置还与所述原料罐连通，以将分离所产生的去离子水输送至所述原料罐内。

6、进一步地，所述气液分离缓冲罐还与所述原料罐连通，以将冷凝后的甲醇和水输送至所述原料罐内。

7、进一步地，所述膜蒸馏装置包括膜蒸馏组件，所述膜蒸馏组件为直接接触式膜蒸馏dcmd、气隙式膜蒸馏agmd、真空式膜蒸馏vmd以及气流吹扫式膜蒸馏sgmd中的其中一种。

8、进一步地，所述膜蒸馏组件采用超疏水中空纤维膜，所述中空纤维膜的全局孔隙为70-80％，拉伸强度为0.9-1.6mpa，拉伸率为1.08～1.39。

9、进一步地，所述气液分离缓冲罐还与所述原料罐连通，以将冷凝后的甲醇和水输送至所述原料罐内。

10、本技术采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术优点：

11、本技术提供的甲醇重整制氢系统，能有效减少反应混合气体的余热浪费，减少冷却循环水运行系统负荷，通过加入膜蒸馏组件，作为膜蒸馏组件的热源，减少热量的浪费，同时制备成原料所需的去离子水，从而实现余热的回收利用，也减少了需要反渗透装置制备去离子的需求，利于装置的集成化。

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【技术保护点】

1.一种甲醇重整制氢系统，其特征在于，包括依次通过管路连接的原料罐、计量泵、汽化过热器、催化反应器、热交换器、膜蒸馏装置、冷凝器、气液分离缓冲罐、变压吸附装置以及氢气收集装置，所述原料罐通过所述计量泵与所述汽化过热器的入口连通。

2.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢系统，其特征在于，所述热交换器还与所述原料罐连通，以将升温后的混合气体输送至所述原料罐内与原料混合液进行换热。

3.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢系统，其特征在于，所述膜蒸馏装置还与所述原料罐连通，以将分离所产生的去离子水输送至所述原料罐内。

4.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢系统，其特征在于，所述气液分离缓冲罐还与所述原料罐连通，以将冷凝后的甲醇和水输送至所述原料罐内。

5.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢系统，其特征在于，所述膜蒸馏装置包括膜蒸馏组件，所述膜蒸馏组件为直接接触式膜蒸馏DCMD、气隙式膜蒸馏AGMD、真空式膜蒸馏VMD以及气流吹扫式膜蒸馏SGMD中的一种。

6.根据权利要求5所述的甲醇重整制氢系统，其特征在于，所述膜蒸馏组件采用超疏水中空纤维膜，所述中空纤维膜的全局孔隙为70-80％，拉伸强度为0.9-1.6MPa，拉伸率为1.08～1.39。

7.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢系统，其特征在于，所述原料罐的进口连接有进料管路，所述进料管路用于输送甲醇和去离子水。

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【技术特征摘要】

1.一种甲醇重整制氢系统，其特征在于，包括依次通过管路连接的原料罐、计量泵、汽化过热器、催化反应器、热交换器、膜蒸馏装置、冷凝器、气液分离缓冲罐、变压吸附装置以及氢气收集装置，所述原料罐通过所述计量泵与所述汽化过热器的入口连通。

2.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢系统，其特征在于，所述热交换器还与所述原料罐连通，以将升温后的混合气体输送至所述原料罐内与原料混合液进行换热。

3.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢系统，其特征在于，所述膜蒸馏装置还与所述原料罐连通，以将分离所产生的去离子水输送至所述原料罐内。

4.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢系统，其特征在于，所述气液分离缓冲罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：童大庆，
申请(专利权)人：瑞必科净化设备上海有限公司，
类型：新型
国别省市：