【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及甲醇制氢，具体涉及一种车载式甲醇制氢系统的开机装置及开机方法。
技术介绍
1、基于氢能行业的发展需求，氢能源得以广泛的推广。氢能源在终端的需求也日益更新，但目前甲醇制氢系统在车载设备上的利用方式还在试验阶段。在甲醇制氢系统中，最为重要的两个设备为重整反应器和纯化系统，其中重整反应器用于进行重整反应，以生成重整混合气；纯化系统用于对重整混合气进行分离，得到高纯度的氢气以及分离后的混合尾气。而为了排出甲醇制氢系统中的杂质、检验装置质量以及避免停机时的意外发生，在甲醇制氢系统中会设置开机装置，以对甲醇制氢系统进行吹扫。
2、专利申请号为cn202311216197.8的现有技术公开了一种甲醇裂解制氢设备开机控制方法、装置、设备及存储介质。该现有技术通过对现有的甲醇制氢管路进行改造，使得在开机前的氮气吹扫由二路变为一路，从而实现对甲醇裂解制氢设备开机工序的远程控制；同时，其通过导热油加热系统对氮气加热从而开机前即可对整个设备进行升温。
3、但该现有技术由于采用导热油加热系统，在应用于车载式的终端设备时，存在占地面积大、容易泄露以及维护成本高等难题；无法用于车载式制氢车辆，因此如何设计出甲醇制氢设备体积小型化；氢气纯度满足氢燃料电池标准；纯化系统微型化；车辆启动时能做到即开即用是目前车载式甲醇制氢装置的难题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供一种车载式甲醇制氢系统的开机装置及开机方法，技术方案如下：
2、一种车载式甲醇制氢
3、优选地，所述加热装置包括储电设备，以及与所述储电设备电连接的电加热设备，在重整反应器和纯化系统中均设有所述电加热设备。
4、优选地，所述第一吹扫管线中设有开关阀。
5、优选地，所述吹扫管线还包括第三吹扫管线，所述第三吹扫管线的一端与所述第二吹扫管线连通，所述第三吹扫管线的另一端与甲醇制氢系统中的重整混合气管线连通。
6、优选地，所述第一吹扫管线中还设有第一单向阀，所述第二吹扫管线中设有第二单向阀，所述第三吹扫管线中设有第三单向阀；所述第一单向阀设于所述安全阀的出口之后。
7、优选地，所述开机装置还包括循环管线，所述循环管线与所述第一吹扫管线连通；所述循环管线一端设于甲醇水原料管线入口与所述第一单向阀的出口之间，另一端设于氮气源与所述开关阀的入口之间。
8、优选地，所述第一吹扫管线中还设有第二过滤器和风机，所述第二过滤器与所述氮气源连通，所述第二过滤器、开关阀、风机、第一单向阀依次串联于所述第一吹扫管线中。
9、优选地，所述开机装置还包括有多股流换热器；所述多股流换热器用于使甲醇制氢系统中的甲醇水管线与纯化气管线和冷却尾气管线进行热量交换；所述循环管线中还设有安全阀。
10、一种车载式甲醇制氢系统的开机方法，该开机方法采用上述开机装置，所述开机方法包括以下步骤：
11、s1：打开所述开关阀，使氮气流入所述第一吹扫管线，同时打开所述储电设备和所述电加热设备，对甲醇制氢系统中的重整反应器和纯化系统进行预热；
12、s2：氮气流入所述第一吹扫管线后经甲醇水原料管线流入甲醇制氢系统，并分别由甲醇制氢系统中的冷却气管线和产品气管线流出甲醇制氢系统，从而完成氮气对甲醇制氢系统的吹扫；
13、s3：关闭所述开关阀，向所述第二吹扫管线通入氢气，并经甲醇水原料管线使氢气流入甲醇系统；
14、s4:开启甲醇制氢系统中的催化燃烧器，使流入催化燃烧器中的氢气在所述催化燃烧器中燃烧，得到氢气燃烧气；
15、s5:所述氢气燃烧气流入甲醇制氢系统中的重整反应器，以对重整反应器进行二次预热；
16、s6:使所述重整反应器和纯化系统升温至开机温度，完成开机。
17、优选地，所述电加热设备的升温速率为50℃/h，并在升温至200℃后提高升温速率。
18、与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
19、1)只需在现有的甲醇制氢系统的甲醇水入口接入该开机装置即可进行开机，无需对现有的甲醇制氢系统进行复杂的改造，即可实现对甲醇制氢系统的清扫和开机，改造成本小且适用性强；
20、2)本专利技术的开机装置和开机方法，包括吹扫和预热，在完成氮气吹扫后，通入氢气进行置换，置换的同时使氢气燃烧，为甲醇制氢系统预热；从而使得吹扫完成即可达到开机条件，无需额外热源再对甲醇制氢系统加热；
21、3)该开机装置具有环保节能、占地面积小、安全性更高等优点。开机时采用电预热方式，开机后利用系统热循环为甲醇制氢系统提供热能，省略了传统采用导热油的供热方式，安全性更高，占地面积更小，更加适用于车载类设备；
22、5)在对应的甲醇制氢系统中采用钯膜提纯系统对氢气提纯，使得提纯装置的面积也更小，更适合车载类设备。
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1.一种车载式甲醇制氢系统的开机装置，包括气体吹扫管线和加热装置，其特征在于，所述加热装置设于重整反应器和纯化系统中，以为重整反应器和纯化系统提供预热；所述气体吹扫管线包括第一吹扫管线和第二吹扫管线，且所述第一吹扫管线和第二吹扫管线均与甲醇制氢系统中的甲醇水原料管线连通；所述第一吹扫管线用于将氮气通入甲醇制氢系统，以对甲醇制氢系统进行氮气吹扫；所述第二吹扫管线用于将氢气通入甲醇制氢系统，以对甲醇制氢系统中的氮气进行置换。
2.如权利要求1所述的开机装置，其特征在于，所述加热装置包括储电设备，以及与所述储电设备电连接的电加热设备，在重整反应器和纯化系统中均设有所述电加热设备。
3.如权利要求2所述的开机装置，其特征在于，所述第一吹扫管线中设有开关阀。
4.如权利要求3所述的开机装置，其特征在于，所述纯化系统采用合金膜纯化器时，所述开机装置还包括第一过滤器，所述吹扫管线还包括第三吹扫管线，所述第三吹扫管线的一端与所述第二吹扫管线连通，所述第三吹扫管线的另一端与甲醇制氢系统中的重整混合气管线连通；所述第一过滤器设于所述第三吹扫管线与重整混合气管线的汇
5.如权利要求4所述的开机装置，其特征在于，所述第一吹扫管线中还设有第一单向阀，所述第二吹扫管线中设有第二单向阀，所述第三吹扫管线中设有第三单向阀；所述第一单向阀设于所述安全阀的出口之后。
6.如权利要求5所述的开机装置，其特征在于，所述开机装置还包括循环管线，所述循环管线与所述第一吹扫管线连通；所述循环管线一端设于甲醇水原料管线入口与所述第一单向阀的出口之间，另一端设于氮气源与所述开关阀的入口之间。
7.如权利要求6所述的开机装置，其特征在于，所述第一吹扫管线中还设有第二过滤器和风机，所述第二过滤器与所述氮气源连通，所述第二过滤器、开关阀、风机、第一单向阀依次串联于所述第一吹扫管线中。
8.如权利要求7所述的开机装置，其特征在于，所述开机装置还包括有多股流换热器；所述多股流换热器用于使甲醇制氢系统中的甲醇水管线与纯化气管线和冷却尾气管线进行热量交换；所述循环管线中还设有安全阀。
9.一种车载式甲醇制氢系统的开机方法，其特征在于，该开机方法基于权利要求3-8中任一项权利要求所述的开机装置，所述开机方法包括以下步骤：
10.如权利要求9所述的开机方法，其特征在于，所述电加热设备的升温速率为50℃/h，并在升温至200℃后提高升温速率。
...【技术特征摘要】
1.一种车载式甲醇制氢系统的开机装置，包括气体吹扫管线和加热装置，其特征在于，所述加热装置设于重整反应器和纯化系统中，以为重整反应器和纯化系统提供预热；所述气体吹扫管线包括第一吹扫管线和第二吹扫管线，且所述第一吹扫管线和第二吹扫管线均与甲醇制氢系统中的甲醇水原料管线连通；所述第一吹扫管线用于将氮气通入甲醇制氢系统，以对甲醇制氢系统进行氮气吹扫；所述第二吹扫管线用于将氢气通入甲醇制氢系统，以对甲醇制氢系统中的氮气进行置换。
2.如权利要求1所述的开机装置，其特征在于，所述加热装置包括储电设备，以及与所述储电设备电连接的电加热设备，在重整反应器和纯化系统中均设有所述电加热设备。
3.如权利要求2所述的开机装置，其特征在于，所述第一吹扫管线中设有开关阀。
4.如权利要求3所述的开机装置，其特征在于，所述纯化系统采用合金膜纯化器时，所述开机装置还包括第一过滤器，所述吹扫管线还包括第三吹扫管线，所述第三吹扫管线的一端与所述第二吹扫管线连通，所述第三吹扫管线的另一端与甲醇制氢系统中的重整混合气管线连通；所述第一过滤器设于所述第三吹扫管线与重整混合气管线的汇入点之前。
5.如权利要求4所述的开机装置，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓天洲，徐彬，马雷，沈洪良，孟凡旭，俞建兵，
申请(专利权)人：浙江本源醇氢科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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