本发明专利技术公开了一种电加热甲醇重整制氢装置及其制氢方法，所述制氢装置包括依次设置的上料组件、制氢组件、冷凝干燥组件以及吸附组件，所述上料组件包括储料罐以及位于所述储料罐一侧的加料泵；所述制氢组件包括换热器、气化器以及反应器；所述冷凝干燥组件包括依次设置的冷却器与干燥塔；所述吸附组件包括依次设置的混合气储罐、吸附塔以及氢气储罐，所述制氢方法包括进料、预热、气化、反应、第一步冷凝、第二步冷凝、干燥以及吸附步骤，得到高纯度的氢气。本发明专利技术采用电加热的方式，能够直接对反应催化剂进行加热，这样操作简单，温度便于控制，同时克服了导热油加热方式的热量损耗大，环境污染等问题。
【技术实现步骤摘要】
一种电加热甲醇重整制氢装置及其制氢方法
本专利技术属于甲醇重整制氢
，尤其涉及一种电加热甲醇重整制氢装置及其制氢方法。
技术介绍
甲醇重整制氢由于氢回收率高，氢气和二氧化碳利用变压吸附(PSA)很容易分离，能量利用合理，便于工业操作而更多地被采用。传统的甲醇重整制氢所需的热量来源，都是采用加热导热油，然后由导热油对反应催化剂加热，这种加热方式具有以下弊端：①热量损耗大；②环境污染严重；③温度控制过程繁琐。采用这种加热方式最终会导致氢回收率较低。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种电加热甲醇重整制氢装置及其制氢方法，采用电加热的方式，能够直接对反应催化剂进行加热，这样操作简单，温度便于控制，同时克服了导热油加热方式的热量损耗大，环境污染等问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种电加热甲醇重整制氢装置，所述制氢装置包括依次设置的上料组件、制氢组件、冷凝干燥组件以及吸附组件；其中：所述上料组件包括储料罐以及位于所述储料罐一侧的加料泵；所述制氢组件包括换热器、气化器以及反应器，所述换热器通过计量泵与所述储料罐连通，所述换热器对原料液进行预热，所述气化器对原料液进行气化，原料液气化后的气体进入反应器后进行化学反应，再返回至换热器；所述冷凝干燥组件包括依次设置的冷却器与干燥塔，所述冷却器与所述换热器连通，所述干燥塔与所述冷却器连通；所述吸附组件包括依次设置的混合气储罐、吸附塔以及氢气储罐，所述混合气储罐与所述干燥塔连通，所述吸附塔数量为至少一个，所述吸附塔与所述混合气储罐连通，所述氢气储罐与所述吸附塔连通。本专利技术一个较佳实施例中，所述换热器包括罐体以及位于所述罐体内的预热管，所述罐体表面设有液体进口、液体出口、气体进口以及气体出口。本专利技术一个较佳实施例中，所述液体进口与所述气体出口位于所述罐体底端，所述液体出口与所述气体进口位于所述罐体顶端。本专利技术一个较佳实施例中，所述气化器包括呈多级设置的气化管、位于所述气化管内的气化加热管以及位于所述气化管内的测温管，相邻气化管之间为连通状态，所述气化管数量为五个且在连通状态下呈S形分布。本专利技术一个较佳实施例中，第一级气化管上设置有管道入口，所述管道入口与所述换热器连通，第五级气化管上设置有管道出口，所述管道出口与所述反应器连通。本专利技术一个较佳实施例中，所述反应器内设有若干反应加热管，所述反应器进气口与所述气化器连通，所述反应器出气口与所述换热器连通。本专利技术一个较佳实施例中，所述冷凝器内设有若干冷凝管，所述干燥塔数量为两个且呈交替工作状态。本专利技术一个较佳实施例中，所述吸附塔内设有碳分子筛，所述吸附塔数量为四个且依次设置，所述混合气储罐与第一个吸附塔连通，相邻吸附塔之间通过电磁阀连通，所述氢气储罐与第四个吸附塔连通。本专利技术还公开了一种电加热甲醇重整制氢装置制氢方法，包括以下步骤：S1、原料液在计量泵作用下，由储料罐从换热器的液体进口进入换热器内，使换热器内的预热管对原料液进行预热；S2、预热后的原料液从换热器的液体出口进入气化器内，在多级气化管的作用下，使原料液完全气化为气态甲醇与水蒸气形成的混合气；S3、混合气由气化器的管道出口进入反应器内，在高温高压作用下，气态甲醇与水蒸气反应形成二氧化碳与氢气；S4、高温的二氧化碳与氢气由反应器出气口进入换热器内，在原料液作用下，完成第一步冷却操作；S5、冷却后的二氧化碳与氢气从换热器的气体出口进入冷凝器内，在冷凝管的作用下，完成第二步冷却操作；S6、第二步冷却后的二氧化碳与氢气由冷凝器进入干燥塔，完成二氧化碳与氢气的干燥操作；S7、干燥后的二氧化碳与氢气进入混合气储罐内，再经过四个吸附塔内的碳分子筛进行二氧化碳的吸附，二氧化碳吸附完成后，最终的氢气进入氢气储罐内。本专利技术一个较佳实施例中，步骤S2中，所述气化器内温度为150～260℃，所述气化器内压力值为1.0MPa～1.5MPa，步骤S3中，所述反应器内温度为200～260℃，所述反应器内压力值为1.0MPa～1.5MPa。本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：本专利技术将传统的导热油加热的方式替换为电加热方式，采用电加热方式提供甲醇重整制氢所需的热量来源，相较于传统的导热油加热方式，采用电加热方式热量损耗小、操作简便、对环境污染小，换热器的存在，能够对原料液进行预热操作，气化器采用多级设置，能够使原料液完全分解为混合气，反应器的存在，能够使混合气进行催化裂解和转化反应，使其分解为二氧化碳与氢气，冷凝干燥组件的存在，能够对二氧化碳、氢气进行冷凝干燥操作，而吸附组件的存在，能够对二氧化碳进行吸附，最终得到高纯度的氢气。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明；图1为本专利技术优选实施例的工作流程图；图2为本专利技术优选实施例制氢组件的结构示意图；图中：1、上料组件；11、储料罐；12、加料泵；2、制氢组件；21、换热器；211、罐体；212、预热管；22、气化器；221、气化管；222、气化加热管；223、测温管；23、反应器；231、反应加热管；3、冷凝干燥组件；31、冷却器；32、干燥塔；4、吸附组件；41、混合气储罐；42、吸附塔；43、氢气储罐；5、计量泵。具体实施方式现在结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1与图2所示，一种电加热甲醇重整制氢装置，制氢装置包括依次设置的上料组件1、制氢组件2、冷凝干燥组件3以及吸附组件4；其中：上料组件1包括储料罐11以及位于储料罐11一侧的加料泵12；制氢组件2包括换热器21、气化器22以及反应器23，换热器21通过计量泵5与储料罐11连通，换热器21对原料液进行预热，气化器22对原料液进行气化，原料液气化后的气体进入反应器23后进行化学反应，再返回至换热器21；冷凝干燥组件3包括依次设置的冷却器31与干燥塔32，冷却器31与换热器21连通，干燥塔32与冷却器31连通；吸附组件4包括依次设置的混合气储罐41、吸附塔42以及氢气储罐43，混合气储罐41与干燥塔32连通，吸附塔42数量为至少一个，吸附塔42与混合气储罐41连通，氢气储罐43与吸附塔42连通，在本专利技术中，上料组件1内设有两个储料罐11，一储料罐11在使用时，另一储料罐11作为备用，加料泵12的存在，能够将混合液送入储料罐11内，作为原料液使用，计量泵5的数量为两个，一个作为备用，储料罐11内的原料液在计量泵5的作用下，从换热器21的液体进口进入换热器21内，原料液进入换热器21过程中，由压力表对原料液的压力进行监测，从而改变计量泵5的排出压力，使原料液的压力达到1.5MPa，使原料液在换热器21内能够从换热器21的罐体211顶部液体出口排出，原料液在换热器21中受到预热管212的预热作用，预热后的原料液由第一级气化管221的管道入口进入气化器22内，在五级呈S形分布气化管221的作用下，每个气化管221内保持恒定的气化温度，能够有效地对原料液进行气化，五级气化管221的存在，能够保证原料液最终能够完全气化，得到原料液气化后的气态甲醇与水蒸气，原料液气化完成之后，由第五级气化管221的管道出口进入反应器23内，由于反应器23内存在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电加热甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述制氢装置包括依次设置的上料组件、制氢组件、冷凝干燥组件以及吸附组件；其中：所述上料组件包括储料罐以及位于所述储料罐一侧的加料泵；所述制氢组件包括换热器、气化器以及反应器，所述换热器通过计量泵与所述储料罐连通，所述换热器对原料液进行预热，所述气化器对原料液进行气化，原料液气化后的气体进入反应器后进行化学反应，再返回至换热器；所述冷凝干燥组件包括依次设置的冷却器与干燥塔，所述冷却器与所述换热器连通，所述干燥塔与所述冷却器连通；所述吸附组件包括依次设置的混合气储罐、吸附塔以及氢气储罐，所述混合气储罐与所述干燥塔连通，所述吸附塔数量为至少一个，所述吸附塔与所述混合气储罐连通，所述氢气储罐与所述吸附塔连通。
【技术特征摘要】
1.一种电加热甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述制氢装置包括依次设置的上料组件、制氢组件、冷凝干燥组件以及吸附组件；其中：所述上料组件包括储料罐以及位于所述储料罐一侧的加料泵；所述制氢组件包括换热器、气化器以及反应器，所述换热器通过计量泵与所述储料罐连通，所述换热器对原料液进行预热，所述气化器对原料液进行气化，原料液气化后的气体进入反应器后进行化学反应，再返回至换热器；所述冷凝干燥组件包括依次设置的冷却器与干燥塔，所述冷却器与所述换热器连通，所述干燥塔与所述冷却器连通；所述吸附组件包括依次设置的混合气储罐、吸附塔以及氢气储罐，所述混合气储罐与所述干燥塔连通，所述吸附塔数量为至少一个，所述吸附塔与所述混合气储罐连通，所述氢气储罐与所述吸附塔连通。2.根据权利要求1所述的一种电加热甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述换热器包括罐体以及位于所述罐体内的预热管，所述罐体表面设有液体进口、液体出口、气体进口以及气体出口。3.根据权利要求2所述的一种电加热甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述液体进口与所述气体出口位于所述罐体底端，所述液体出口与所述气体进口位于所述罐体顶端。4.根据权利要求1所述的一种电加热甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述气化器包括呈多级设置的气化管、位于所述气化管内的气化加热管以及位于所述气化管内的测温管，相邻气化管之间为连通状态，所述气化管数量为五个且在连通状态下呈S形分布。5.根据权利要求4所述的一种电加热甲醇重整制氢装置，其特征在于，第一级气化管上设置有管道入口，所述管道入口与所述换热器连通，第五级气化管上设置有管道出口，所述管道出口与所述反应器连通。6.根据权利要求1所述的一种电加热甲醇重整制氢装置，其特征在于，所述反应器内设有若干反应加热管，所述反应器进气...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹跃青，丁亮，
申请(专利权)人：苏州新瑞净化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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