本申请涉及一种阶梯式缓慢变温甲醇制氢生产线，其涉及甲醇制氢技术领域，所述生产线包括依次连接的原料仓、换热器、过热器和转换器，所述生产线还包括冷却器、分离器和变压吸附器，所述转换器连接有导热装置，所导热装置包括导油管，所述导油管连接有若干根加热微管，每根所述加热微管分为加热段和分流段，若干根所述加热微管的加热段均匀的缠绕在所述反应体上，若干根所述加热微管的分流段的长度依次递增。导热装置提供热源依次进入加热段，对转换器加热，催化剂即能实现缓慢加温和降温的效果，本申请具有延长催化剂使用寿命的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种阶梯式缓慢变温甲醇制氢生产线
本申请涉及甲醇制氢的领域，尤其是涉及一种阶梯式缓慢变温甲醇制氢生产线。
技术介绍
氢气是常用的工业气体之一，在石油、化工、精细化工、医药中间体等行业中氢气是重要的合成原料气，在冶金、电子玻璃、机械制造中氢气是不可缺少的保护气，同时也用作航空航天燃料，在国外，氢气还被越来越广泛的作为清洁能源使用。相关技术中，甲醇和脱盐水按一定比例混合后经换热器预热后送入汽化塔，汽化后的水甲醇蒸汽经过热器过热后进入转换器在催化剂床层进行催化裂解和变换反应，产出转化气含约74%氢气和24%二氧化碳，经换热、冷却冷凝后进入水洗吸收塔，塔釜收集未转化完的甲醇和水供循环使用，塔顶气送变压吸附装置提纯。甲醇水蒸气裂解反应为吸热反应，原料催化裂解过程中需要一定的温度，催化裂解时温度越高转化率越高。转换器包括反应体，反应体内设置有电热管，通过电加热方式提高反应体内的温度。针对上述中的相关技术，专利技术人认为相关技术中，转换器通过电加热的方式操作方便，但通电后的电热管加热速度较快，从而使得反应体内升温和降温速度比较快，导致催化剂内部结构因快速地热胀冷缩而内应力增加，从而使得内部结构发生破裂损坏，使用寿命降低。
技术实现思路
为了解决转换器升温和降温速度过快而导致催化剂使用寿命降低的问题，本申请提供一种阶梯式缓慢变温甲醇制氢生产线。本申请提供的一种阶梯式缓慢变温甲醇制氢生产线采用如下的技术方案：一种阶梯式缓慢变温甲醇制氢生产线，所述生产线包括依次连接的原料仓、换热器、过热器和转换器，所述生产线还包括冷却器、分离器、变压吸附器和导热装置，所述转换器包括反应体，所述导热装置包括导油管，所述导油管连接有若干根加热微管，每根所述加热微管分为加热段和分流段，若干根所述加热微管的加热段均匀的缠绕在所述反应体上，若干根所述加热微管的分流段位于所述反应体和导热装置之间且长度依次递增。通过采用上述技术方案，导热装置提供热源，热源从加热微管的分流段引入加热微管的加热段内，使得反应体内的原料在催化剂和温度共同作用下进行催化裂解。加热微管的分流段长度不同，热源进入加热段的时间不同，分流段的长度依次递增，热源有序进入加热段内，同时，停机后，加热微管内的热源也有序排出，使得反应体实现缓慢升温和降温的作用，催化剂即能实现缓慢加温和降温的效果，起到延长催化剂使用寿命的作用。可选的，所述导热装置包括加热炉，所述加热炉内设有油箱，所述变压吸附器连接有能够排出含有可燃性燃料的解吸气管和氢气管，所述解吸气管与所述加热炉连接为所述加热炉提供燃料，所述油箱内填充有为所述反应体和过热器提供热源的导热油。通过采用上述技术方案，甲醇制氢过程中，变压吸附器为最后制氢的提纯步骤，通过变压吸附器提纯后，从氢气管排出纯度较高的氢气，其他废气从解吸气管排出，其中包括少量的氢气和二氧化碳等，通过加热炉与解吸气管连接，将该废气利用在导热装置上，起到节约资源的效果。可选的，所述导热装置还包括第一保温箱和导热油，所述第一保温箱一端与所述油箱连接，所述第一保温箱内设有电热管，所述电热管电连接有控制开关，所述转换器连接有温度检测器，所述温度检测器与所述控制开关电连接；所述第一保温箱另一端与所述导油管连接，所述第一保温箱和反应体之间连接有第二保温箱，所述加热微管的分流段以及所述导油管位于所述第二保温箱内。通过采用上述技术方案，导热装置主要是向转换器提供热能，但废气通过加热炉产生的热量，经由导热油传递后，转换器器容易存在热源不足的问题。当废气温度不够时，启动控制开关，通过电热管对第一保温箱内的导热油进行加热。废气温度不足时，反应器内的温度会缓慢降低，温度检测器的设置，便于及时发现废气能量不够的情况，当温度检测器检测到反应器内温度低于设定的温度范围时，自动启动控制开关开启，电热管对第一保温箱内的导热油进行加热。分流段为热源最初到达位置，温度较高，容易烫伤工人，通过第二保温箱的设置，起到隔离保护作用，同时减少热量流失，并提高了导热装置外观整体的简约度。可选的，若干所述加热微管远离所述导油管的一端延伸有加热管，所述加热管盘旋在所述过热器内，所述加热管远离所述导油管的一端连接有出油管，所述出油管远离所述加热管的一端连接有循环泵，所述循环泵与所述油箱连通。通过采用上述技术方案，加热微管内的热油对转换器进行导热后，加热微管内的热油仍存有大量的热量，加热微管延伸的加热管通到过热器位置，并缠绕在过热器上，对过热器内的原料进行加热。循环泵将使用后的导热油循环到油箱内，进行重复循环使用，起到节约资源的作用。可选的，所述分离器连接出气管和出液管，所述出气管与所述变压吸附器连接，所述出液管连接有存储罐，所述存储罐连接有液相分谱仪。通过采用上述技术方案，甲醇与脱盐水在过热器中形成蒸汽，蒸汽进入转换器中，经由转换器的催化剂以及高温作用下，产生主要含有二氧化碳的氢气。气体回到换热器中，作为换热介质与后进入换热器中的甲醇与脱盐水进行换热后，进入冷却器中进行冷却，在进入汽水分离器中进行洗涤和分离，形成杂质含量较少的气体和未完全反应的甲醇与脱盐水，气体进入变压吸附器中进行提纯。甲醇与脱盐水进入制氢生产线时，两者比例为1：1.8，目的是以便甲醇能够充分反应。甲醇与脱盐水在反应器中反应时，由于催化剂失活、甲醇挥发、设备腐蚀等其他外界因素，形成的未完全反应的甲醇与脱盐水含量不确定，当未完全反应的甲醇与脱盐水保持脱盐水比例大于甲醇比例时，直接进入原料仓中，不影响后续继续使用。当在反应器、换热器、冷却器和分离器外界环境影响下，未完全反应的脱盐水比例比甲醇比例小时，直接回收到原料仓中利用，并不影响制氢，但容易影响生产线制氢产量，生产线制氢产量值无法提前计划，从而影响后续工作。在分离器的出液口连接存储罐，将未完全反应的甲醇与脱盐水先储存在存储罐内，在收集到一定量时，通过连接的液相分谱仪，对未完全反应的甲醇与脱盐水内含量比例进行在线检测分析。可选的，所述存储罐连接有第一加料罐和第二加料罐，所述存储罐与所述第一加料罐之间设有第一阀门，所述存储罐与所述第二加料罐之间设有第二阀门。通过采用上述技术方案，根据液相分谱仪检测出甲醇或脱盐水的色谱峰分析，当得出结果甲醇含量较少时，通过打开第一阀门，在存储罐中添加甲醇量，使存储罐中甲醇与脱盐水比例在1：1.8可浮动的比例范围内。当得出结果脱盐水含量较少时，通过打开第二阀门，在存储罐中添加脱盐水量，使存储罐中甲醇与脱盐水比例达到可浮动的比例范围内。以便后续生产线制氢过程中，氢产物量在可控范围内。可选的，所述存储罐连接有三通球阀，所述三通球阀包括第一通口、第二通口和第三通口，所述第一通口与存储罐连接，所述第二通口与液相分谱仪连接，所述第三通口与原料仓连接，所述存储罐与所述第一通口之间连接有可拆卸连接的过滤组件。通过采用上述技术方案，转换器、换热器和冷却器经过长期使用，会出现腐蚀或杂质的情况，分离器分出的未完全转化的甲醇和脱盐水内会存在杂质。但液相分谱仪对其检测的液体精密度要求比较高，需要过滤组件进本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种阶梯式缓慢变温甲醇制氢生产线，所述生产线包括依次连接的原料仓(2)、换热器(3)、过热器(4)和转换器(5)，所述生产线还包括冷却器(6)、分离器(7)、变压吸附器(8)和导热装置(1)，所述转换器(5)包括反应体(51)，其特征在于：所述导热装置(1)包括导油管(17)，所述导油管(17)连接有若干根加热微管(18)，每根所述加热微管(18)分为加热段(182)和分流段(181)，若干根所述加热微管(18)的加热段(182)均匀的缠绕在所述反应体(51)上，若干根所述加热微管(18)的分流段(181)位于所述反应体（51）和导热装置（1）之间且长度依次递增。/n
【技术特征摘要】
1.一种阶梯式缓慢变温甲醇制氢生产线，所述生产线包括依次连接的原料仓(2)、换热器(3)、过热器(4)和转换器(5)，所述生产线还包括冷却器(6)、分离器(7)、变压吸附器(8)和导热装置(1)，所述转换器(5)包括反应体(51)，其特征在于：所述导热装置(1)包括导油管(17)，所述导油管(17)连接有若干根加热微管(18)，每根所述加热微管(18)分为加热段(182)和分流段(181)，若干根所述加热微管(18)的加热段(182)均匀的缠绕在所述反应体(51)上，若干根所述加热微管(18)的分流段(181)位于所述反应体（51）和导热装置（1）之间且长度依次递增。
2.根据权利要求1所述的一种阶梯式缓慢变温甲醇制氢生产线，其特征在于：所述导热装置(1)包括加热炉(13)，所述加热炉(13)内设有油箱(14)，所述变压吸附器(8)连接有能够排出含有可燃性燃料的解吸气管(82)和氢气管(81)，所述解吸气管(82)与所述加热炉(13)连接为所述加热炉(13)提供燃料，所述油箱(14)内填充有为所述反应体（51）和过热器(4)提供热源的导热油(11)。
3.根据权利要求2所述的一种阶梯式缓慢变温甲醇制氢生产线，其特征在于：所述导热装置(1)还包括第一保温箱(15)和导热油(11)，所述第一保温箱(15)一端与所述油箱(14)连接，所述第一保温箱(15)内设有电热管(151)，所述电热管(151)电连接有控制开关(152)，所述转换器(5)连接有温度检测器，所述温度检测器与所述控制开关(152)电连接；所述第一保温箱(15)另一端与所述导油管(17)连接，所述第一保温箱(15)和反应体(51)之间连接有第二保温箱(16)，所述加热微管(18)的分流段(181)以及所述导油管(17)位于所述第二保温箱(16)内。
4.根据权利要求3所述的一种阶梯式缓慢变温甲醇制氢生产线，其特征在于：若干所述加热微管(18)远离所述导油管(17)的一端延伸有加热管(184)，所述加热管(184)盘旋在所述过热器(4)内，所述加热管(184)远离所述导油管(17)的一端连接有出油管(19)，所述出油管(19)远离所述加热管(184)的一端连接有循...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐成俊，
申请(专利权)人：常州市蓝博净化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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