甲醇裂解制氢装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种甲醇裂解制氢装置，包括：催化燃烧单元、裂解反应单元和循环风机；其中，催化燃烧单元被实施为通过催化燃烧反应以产生烟气，催化燃烧单元、裂解反应单元以及循环风机之间形成烟气循环通道。本实用新型专利技术的甲醇裂解制氢装置具有烟气循环通道，催化燃烧后的烟气在烟气循环通道中循环流动，具有温度波动范围小的特点，适合为裂解反应单元提供稳定的热能，有利于甲醇裂解反应。有利于甲醇裂解反应。有利于甲醇裂解反应。

【技术实现步骤摘要】
甲醇裂解制氢装置


[0001]本专利技术涉及一种制氢装置，更特别地，涉及一种甲醇裂解制氢装置。

技术介绍

[0002]甲醇裂解反应是指在催化剂作用下，甲醇和水裂解发生裂解变换反应，生成约75％H2和约24％CO2，另含极少量的CH4、CO。甲醇裂解反应需在一定的温度下进行，常用的甲醇裂解制氢装置的甲醇裂解反应器所需的热量一般由导热油或者蒸汽提供热量。但是，如果用蒸汽或者导热油加热，则需要额外提供高压蒸汽热源或者导热油系统及配套设备，整套装置设备繁多，且热效率不高。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本技术提供一种改进的甲醇裂解制氢装置。
[0004]一种甲醇裂解制氢装置，包括：催化燃烧单元、裂解反应单元和循环风机；其中，催化燃烧单元被实施为通过催化燃烧反应以产生烟气，催化燃烧单元、裂解反应单元以及循环风机之间形成烟气循环通道。
[0005]进一步地，还包括设置于烟气循环通道的汽化过热单元；其中，沿烟气循环通道，汽化过热单元位于催化燃烧单元的烟气出口端和裂解反应单元的烟气进口端之间。
[0006]进一步地，还包括空预器、助燃风机和烟道分支管路，烟道分支管路与烟气循环通道连通。空预器具有助燃空气输入端、助燃空气输出端、烟气输入端和烟气输出端。助燃风机与助燃空气输入端相连通，助燃空气输出端与催化燃烧单元相连通。烟道分支管路与烟气输入端相连通，进入空预器的烟气从烟气输出端排出。
[0007]优选地，沿烟气循环通道，循环风机设置于裂解反应单元的烟气出口端和催化燃烧单元的烟气进口端之间。
[0008]优选地，烟道分支管路连接至位于催化燃烧单元与循环风机之间的烟气循环通道。
[0009]进一步地，还包括燃料管路，催化燃烧单元具有燃料气入口端，燃料气入口端为催化燃烧单元的烟气进口端。燃料管路连接至位于催化燃烧单元与所述循环风机之间的烟气循环通道，烟道分支管路与烟气循环通道的连接位置比燃料管路与烟气循环通道的连接位置更靠近循环风机的烟气出口端。
[0010]进一步地，汽化过热单元和裂解反应单元之间的烟气循环通道上设有温度传感器。
[0011]本技术的特点及优点包括：
[0012]本技术提供的甲醇裂解制氢装置包括催化燃烧单元、裂解反应单元和循环风机，三者之间具有烟气循环通道，催化燃烧后的烟气在烟气循环通道中循环流动，具有温度波动范围小的特点，适合为裂解反应单元提供稳定的热能，有利于甲醇裂解反应。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1示出了本技术的甲醇裂解制氢装置的结构示意图。
[0015]附图标记说明：
[0016]100
‑
甲醇裂解制氢装置；
[0017]101/102/103/104/106/107/108
‑
管路，105
‑
烟道分支管路，109
‑
燃料管路；
[0018]10
‑
催化燃烧单元，12
‑
燃料气入口端，14
‑
助燃空气入口端，22/32
‑
烟气进口端，16/24/34
‑
烟气出口端，20
‑
裂解反应单元，26
‑
混合气入口端，28
‑
转化气出口端；
[0019]30
‑
汽化过热单元，36
‑
混合物入口端，38
‑
混合气出口端；
[0020]40
‑
空预器，42
‑
烟气输入端，44
‑
烟气输出端，46
‑
助燃空气输入端，48
‑
助燃空气输出端；
[0021]52
‑
循环风机，54
‑
助燃风机，56
‑
温度传感器。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]图1示出了本技术的甲醇裂解制氢装置100的结构示意图。甲醇裂解制氢装置100包括催化燃烧单元10、裂解反应单元20和循环风机52，三者之间具有流体连通通道。催化燃烧单元10通过催化燃烧反应产生烟气，该烟气为裂解反应单元20提供甲醇裂解反应所需的热能。循环风机52使烟气在流体连通通道中循环流动，因此，该流体连通通道也被称作烟气循环通道，烟气循环通道中流动的烟气称作循环烟气。其中，催化燃烧是指可燃物质在低温(200～400℃)下借助催化剂完全氧化，属于非明火燃烧。通过循环回到催化燃烧单元10的烟气与催化燃烧单元10新产生的烟气混合后形成循环的混合烟气，循环的混合烟气具有温度波动范围小的特点，适合为裂解反应单元20提供稳定的热能，有利于甲醇裂解反应。另外，烟气循环回到催化燃烧单元10，有利于稳定控制系统烟气温度，确保换热均匀。
[0024]催化燃烧单元10内部具有促进催化燃烧的催化剂，进入催化燃烧单元10内部的燃料和助燃空气在催化剂作用下发生催化燃烧生成H2O和CO2，同时释放大量热量。燃料可以是甲醇或解吸气。解吸气(offgas)是指转化气经变压吸附后分离出的气体，解吸气中含有CH4和CO，可用作燃料。常见的催化剂有贵金属类的铂、钯、钌等，非贵金属类的CuO、NiO、二氧化锰
‑
氧化铜、Pt
‑
Al2O3等。
[0025]具体地，继续参见图1，催化燃烧单元10设有燃料气入口端12、助燃空气入口端14和烟气出口端16。燃料从燃料气入口端12进入催化燃烧单元10，助燃空气从助燃空气入口端14进入催化燃烧单元10，燃料和助燃空气在催化剂作用下催化燃烧生成的烟气从烟气出口端16流出，从而进入烟气循环通道。在一些实施例中，助燃空气经过预热后再进入催化燃
烧单元10，例如助燃空气先进入空预器40预热。
[0026]裂解反应单元20内部具有促进甲醇裂解反应的催化剂，进入裂解反应单元20内部的甲醇和水蒸气的混合气在催化剂作用下发生裂解反应生成H2、CO2、CO和CH4的混合气体(转化气、富氢气)，其中，CO和CH4仅占微量。常见的用于裂解反应的催化剂包括铜系、锌系、铬系等。循环的混合烟气进入裂解反应单元20，为裂解反应提供热能。甲醇裂解制氢装置100正常运行时，裂解反应单元20内的温度需保持在200℃～400本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲醇裂解制氢装置，其特征在于，包括：催化燃烧单元、裂解反应单元和循环风机；其中，所述催化燃烧单元被实施为通过催化燃烧反应以产生烟气，所述催化燃烧单元、裂解反应单元以及循环风机之间形成烟气循环通道。2.根据权利要求1所述的甲醇裂解制氢装置，其特征在于，所述甲醇裂解制氢装置还包括设置于所述烟气循环通道的汽化过热单元；其中，沿所述烟气循环通道，所述汽化过热单元位于所述催化燃烧单元的烟气出口端和所述裂解反应单元的烟气进口端之间。3.根据权利要求2所述的甲醇裂解制氢装置，其特征在于，所述甲醇裂解制氢装置还包括空预器、助燃风机和烟道分支管路，所述烟道分支管路与所述烟气循环通道连通；所述空预器具有助燃空气输入端、助燃空气输出端、烟气输入端和烟气输出端；所述助燃风机与所述助燃空气输入端相连通，所述助燃空气输出端与所述催化燃烧单元相连通；所述烟道分支管路与所述烟气输入端相连通，进入所述空预器的烟气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张维，杨帆，郑蕾，初凤光，
申请(专利权)人：上海亿维工业科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：