【技术实现步骤摘要】
本技术涉及甲醇制氢,特别涉及一种换热器及甲醇重整制氢装置。
技术介绍
1、在甲醇蒸汽重整制氢过程中,需要消耗大量的热量,例如,原料甲醇水通常在室温条件下存储,使用时需要对其进行加热,以满足反应条件,另外,循环载气co2在进入燃烧炉前也需要加热,以达到其温度要求。
2、另一方面,重整制氢反应中会产生大量的热量,例如,由于重整反应的温度控制在350-450℃,故产生的氢气可携带大量的热量。
3、由此,现有技术中发展出通过余热回收装置对重整制氢反应中所产生的热量进行回收再利用的方案,例如,专利申请202211565891.6-一种高效率甲醇重整制氢装置中,反应后的氢气和二氧化碳具有很高的温度(具有余热能),其通过热交换器将热能传递给供液管的内的甲醇水,将甲醇水的温度提高,以实现余热回收。
4、但上述技术方案中,其只是简单的将氢气和二氧化碳导入到热交换器中,以对甲醇水供热,但氢气、二氧化碳与甲醇水并未直接接触,热量交换效率低下,同时,该方案无法对co2进行加热和回收,故仍然无法实现重整制氢过程中,对于热量的高效回收利用。
技术实现思路
1、本技术的主要目的在于提供一种换热器及甲醇重整制氢装置,其可以充分利用重整反应产物、催化氧化反应产物的热量,以实现对甲醇水原料、二氧化碳循环气的加热,可减少或不需要外部提供热量,从而实现制氢成本的降低。
2、为实现上述目的,本技术采取的技术方案为:
3、提供了一种换热器,其包括:
4、
5、第一冷侧进口、第一冷侧出口、第一热侧进口、第一热侧出口,其均开设在所述主体上,且与主体内部连通;
6、第一泵体以及第二泵体,其均设置于所述主体内部;
7、其中,所述第一泵体分别与第二泵体、第一热侧出口连通;所述第二泵体分别与第一冷侧出口、第一热侧进口以及第一冷侧进口连通;
8、液态的原料甲醇水从所述第一冷侧进口进入主体,依次流过第二泵体、第一泵体;
9、甲醇重整制氢装置的重整反应器产生的氢气从所述第一热侧进口进入主体,且流过第二泵体;
10、原料甲醇水以及氢气在所述第二泵体内进行热交换;
11、完成热交换的氢气从第一冷侧出口输出。
12、优选的,所述换热器还包括:第二冷侧进口、第二冷侧出口、第二热侧进口、第二热侧出口以及第三泵体;
13、所述第二冷侧进口、第二冷侧出口、第二热侧进口、第二热侧出口均设置于所述主体内部;
14、所述第一泵体分别与第二热侧进口、第三泵体连通;所述第三泵体分别与第二冷侧进口、第二热侧出口、第二冷侧出口连通;
15、甲醇重整制氢装置的催化氧化反应器产生的尾气从所述第二热侧进口进入主体,且流过第一泵体、第三泵体;
16、二氧化碳循环气从所述第二冷侧进口进入主体,且流过第三泵体;
17、二氧化碳循环气和尾气在所述三泵体内进行热交换;
18、完成热交换的二氧化碳循环气从第二热侧出口输出,尾气从第二冷侧出口输出。
19、优选的,所述换热器还包括:安装件,其连接所述主体。
20、优选的,所述换热器还包括:氢气收集装置,其用于存储完成热交换的氢气。
21、优选的,所述主体整体由不锈钢制成。
22、优选的,所述第一冷侧进口、第一热侧出口的孔径相同,均为第一孔径,第一冷侧出口、第一热侧进口的孔径相同,均为第二孔径,且第一孔径小于第二孔径。
23、优选的,第二冷侧进口、第二冷侧出口、第二热侧进口、第二热侧出口的孔径相同,均为第二孔径。
24、还提供一种甲醇重整制氢装置,其包括:上述换热器、重整反应器以及催化氧化反应器,且所述换热器、重整反应器以及催化氧化反应器顺次连接。
25、与现有技术相比,本技术具有如下有益效果:
26、本申请具有如下有益效果:
27、本申请中的换热器整体体积小、安装方便,因此能够有效节省组装空间。同时,所述换热器内的流道设计可增加换热面积,减少能量损失,提高换热效率,其可以充分利用重整反应产物、催化氧化反应产物的热量,以实现对甲醇水原料、二氧化碳循环气的加热,可减少或不需要外部提供热量,达到低能耗目标,从而实现制氢成本的降低。
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1.一种换热器,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器还包括:第二冷侧进口、第二冷侧出口、第二热侧进口、第二热侧出口以及第三泵体;
3.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器还包括:安装件,其连接所述主体。
4.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器还包括:氢气收集装置,其用于存储完成热交换的氢气。
5.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述主体整体由不锈钢制成。
6.如权利要求2所述的换热器,其特征在于,所述第一冷侧进口、第一热侧出口的孔径相同,均为第一孔径,第一冷侧出口、第一热侧进口的孔径相同,均为第二孔径,且第一孔径小于第二孔径。
7.如权利要求6所述的换热器,其特征在于,第二冷侧进口、第二冷侧出口、第二热侧进口、第二热侧出口的孔径相同,均为第二孔径。
8.一种甲醇重整制氢装置,其特征在于,包括:权利要求1-7任一项所述的换热器、重整反应器以及催化氧化反应器,且所述换热器、重整反应器以及催化氧化反应器顺次连接。
【技术特征摘要】
1.一种换热器,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器还包括:第二冷侧进口、第二冷侧出口、第二热侧进口、第二热侧出口以及第三泵体;
3.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器还包括:安装件,其连接所述主体。
4.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述换热器还包括:氢气收集装置,其用于存储完成热交换的氢气。
5.如权利要求1所述的换热器,其特征在于,所述主体整体由不锈钢制成。
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【专利技术属性】
技术研发人员:王越,徐彬,程勇,吴胜东,屠晨晨,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:新型
国别省市:
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