【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及甲醇制氢，具体涉及一种减少co排放的甲醇制氢工艺和系统。
技术介绍
1、本节中的陈述仅提供与本申请公开相关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
2、目前甲醇和水在铜系催化剂作用下裂解制氢的工艺路线，由于原料较易获得，且供应稳定，同时工艺流程短，使得其在各领域广泛应用，特别是近年来氢气产量≥10000nm3/h的装置越来越多。
3、由于反应平衡的影响，在甲醇和水的裂解气中含有约0.5％～1.5％的co，且随着催化剂活性降低，co的含量升高。co的产生会造成以下不利影响：(1)由于co中的c来自于原料甲醇，甲醇产co过多会造成甲醇原料的消耗增加；(2)由于co的分子量小于主要杂质co2，在后续提纯过程中会对分离不利；(3)co属于高度危害介质，在分离过程中被富集后浓度有一定升高，泄漏后的安全风险增加。特别是针对大型甲醇制氢装置，co的绝对量大，其风险达到了不容忽视的程度。
4、而目前在甲醇制氢的过程中，该风险并没有得到重视，也没有现有技术提出针对性去除co，减少co排放的方法，需要针对性提出解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对目前甲醇制氢过程中co生成造成的原料损失和安全风险，提供了一种减少co排放的甲醇制氢工艺和系统，能够针对性对去除产生的co，并通过简单的反应使其进一步生成氢气，提升氢气产率，降低甲醇消耗，减少co排放。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、本申请提供一种减少co排放的甲醇
4、步骤s1：甲醇汽化；
5、步骤s2：过热反应；
6、步骤s3：裂解反应生成转化气；
7、步骤s4：转化气冷却、水洗；
8、步骤s5：转化气气液分离；
9、步骤s6：脱碳；
10、步骤s7：氢气纯化得到氢气产品和解吸气；
11、还包括如下步骤：
12、步骤s8：解吸气压缩；
13、步骤s9：解吸气加热；
14、步骤s10：变换反应；
15、其中，
16、步骤s7中生成的解吸气进入步骤s8中进行解吸气压缩，
17、步骤s9中，解吸气加热的方式包括与步骤s3中生成的部分转化气进行换热，回收利用部分解吸气携带的热量；
18、步骤s9中，还包括对解吸气进行补水，所述“补水”为补入脱盐水或直接补入蒸汽；
19、在步骤s10中，解吸气进入变换反应单元反应后生成变换气，输出变换反应单元的变换气与汽化后的甲醇混合，进入过热处理单元中；
20、在步骤s10中，co和水反应为h2和co2，提高目标产物h2的收率，且反应放出的热能够升高进入步骤s3的气体的温度。
21、根据一种优选的实施方式，步骤s1中，甲醇与水的原料配比为：水:甲醇为1:1w/w。通过提高水的含量，以使得水过量，降低甲醇裂解反应时生成的转化气中co的含量。
22、根据一种优选的实施方式，步骤s1中，甲醇汽化包括预热进程：原料甲醇与裂解反应后的转化气进行换热后回收转化气的部分热量而升温实现预热。
23、根据一种优选的实施方式，步骤s1中，预热进程中的所述转化气为对步骤s9中的解吸气进行加热后的部分转化气与剩余的转化气混合后的转化气。
24、根据一种优选的实施方式，步骤s5中气液分离后生成的循环液返回与原料甲醇混合后进行预热和甲醇汽化步骤，再次利用。
25、根据一种优选的实施方式，步骤s8中能够接入含有co的其余废气，与解吸气混合后进入后续步骤去除co。其余含co的废气可以通过加压缩机级间对应压力处进入。
26、根据一种优选的实施方式，步骤s8中，解吸气压缩最后一级不设循环水冷却器，使得返回的解吸气有较高温度而满足变换反应的温度要求，具有节能效果。
27、优选地，步骤s6中，脱碳为脱去co2。
28、优选地，步骤s7中，解吸气中包含co和一部分h2。
29、本专利技术另一方面提供一种减少co排放的甲醇制氢系统，包括制氢生产模块和解吸气回收模块，
30、所述制氢生产模块包括依次连接的甲醇汽化单元、过热处理单元、裂解反应单元、转化气冷却单元、转化气水洗单元、气液分离单元和氢气提纯单元，
31、所述解吸气回收模块包括顺序连接的解吸气压缩单元、解吸气加热单元和变换反应单元；
32、所述解吸气回收模块的解吸气压缩单元与所述制氢生产模块的氢气提纯单元连接，氢气提纯单元提纯氢气后剩余的包含co和少量h2的解吸气进入解吸气回收模块被回收处理。
33、通过设置解吸气回收模块，并将解吸气回收模块与制氢生产模块相耦合，能够对解吸气中的co进行清除处理，从而减少制氢过程中co的排放，提升h2的产出率，减少甲醇的消耗。
34、根据一种优选的实施方式，所述氢气提纯单元包括顺序连接的用于脱除二氧化碳的脱碳子单元和用于提纯氢气的氢气提纯子单元；两步操作能够分离co和co2，使得解吸气在脱除氢气后仅剩余co和少量的氢气，从而便于下一步的解吸气回收操作。
35、所述解吸气回收模块的解吸气压缩单元与所述氢气提纯子单元连接，能够将脱除氢气后仅剩余co和少量氢气的解吸气引入解吸气回收模块中进行co的回收。
36、根据一种优选的实施方式，还包括换热模块，所述换热模块包括用于对甲醇预热的第一换热子模块和用于对解吸气加热的所述第二换热子模块；
37、所述第一换热子模块设置于所述甲醇汽化单元前，经过所述第一换热子模块换热后的原料甲醇进入所述甲醇汽化单元中汽化处理；
38、所述第二换热子模块设置于解吸气加热单元内。
39、换热模块的设置能够回收制氢生产模块中裂解反应单元输出的转化气中所包含的热量，并回收使用该热量进行解吸气加热和甲醇预热，实现了热量的回收利用，能够降低系统的整体能耗。
40、根据一种优选的实施方式，所述第一换热子模块内设置有原料甲醇输送管道和转化气第一换热管道，甲醇输送管道内的甲醇吸收转化气的热量实现预热，使得热量回收利用。
41、根据一种优选的实施方式，所述第二换热子模块内设置有解吸气输送管道和转化气第二换热管道，解吸气吸收转化气的热量完成加热，使得热量回收利用。
42、根据一种优选的实施方式，所述裂解反应单元的气体出口连接有第一转化气输送管道和第二转化气输送管道，所述第一转化气输送管道连通所述第二换热子模块中的转化气第二换热管道气体入口，能够将部分转化气输送到第二换热子模块中加热解吸气。
43、由于裂解反应单元的转化气所携带的热量大于加热解吸气所需的热量，因此只需根据加热解吸气所需的热量分配适量的转化气进入到第一转化气输送管道内并进入第二换热子模块中与解吸气进行换热来加热解吸气。能够根据实际解吸气的含量调整分配入第一转化气输送管道内的转化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种减少CO排放的甲醇制氢工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种减少CO排放的甲醇制氢工艺，其特征在于，步骤S1中，甲醇与水的原料配比为：水：甲醇～1：1w/w。
3.根据权利要求1所述的一种减少CO排放的甲醇制氢工艺，其特征在于，步骤S8中，解吸气压缩最后一级不设冷却器。
4.根据权利要求1所述的一种减少CO排放的甲醇制氢工艺，其特征在于，步骤S1中，甲醇汽化包括预热进程：原料甲醇与裂解反应后的转化气进行换热后回收转化气的部分热量而升温实现预热。
5.根据权利要求4所述的一种减少CO排放的甲醇制氢工艺，其特征在于，步骤S1中，预热进程中的所述转化气为对步骤S9中的解吸气进行加热后的部分转化气与剩余的转化气混合后的转化气。
6.根据权利要求1所述的一种减少CO排放的甲醇制氢工艺，其特征在于，步骤S8中能够接入含有CO的其余废气，与解吸气混合后进入后续步骤去除CO。
7.一种减少CO排放的甲醇制氢系统，其特征在于，包括制氢生产模块和解吸气回收模块，
8.根据权利要求7所述
9.根据权利要求7所述的一种减少CO排放的甲醇制氢系统，其特征在于，所述变换反应单元(230)的气体输出管道与所述甲醇汽化单元(110)的气体输出管道均连接至制氢生产模块的过热处理单元(170)。
10.根据权利要求7所述的一种减少CO排放的甲醇制氢系统，其特征在于，所述解吸气回收模块在解吸气压缩单元(210)和解吸气加热单元(220)之间还设置有用于向解吸气内补入水分的补水组件。
...【技术特征摘要】
1.一种减少co排放的甲醇制氢工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种减少co排放的甲醇制氢工艺，其特征在于，步骤s1中，甲醇与水的原料配比为：水：甲醇～1：1w/w。
3.根据权利要求1所述的一种减少co排放的甲醇制氢工艺，其特征在于，步骤s8中，解吸气压缩最后一级不设冷却器。
4.根据权利要求1所述的一种减少co排放的甲醇制氢工艺，其特征在于，步骤s1中，甲醇汽化包括预热进程：原料甲醇与裂解反应后的转化气进行换热后回收转化气的部分热量而升温实现预热。
5.根据权利要求4所述的一种减少co排放的甲醇制氢工艺，其特征在于，步骤s1中，预热进程中的所述转化气为对步骤s9中的解吸气进行加热后的部分转化气与剩余的转化气混合后的转化气。
6.根据权利要求1所述的一种减少co排放的甲醇制氢工艺，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶涛，孙俊伟，胡志彪，吴子波，汪恒，周君，葛得翠，王继锋，李林，郭继奎，陈建宇，丁亮，袁家均，敬晓珺，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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