【技术实现步骤摘要】
本技术涉及氢气制备，特别涉及一种甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统。
技术介绍
1、在我国现代化发展的进程中，由于人们仍然采用以化石能源为主的能源形式，导致环境污染和能源安全已成为两大现实难题。从长远、健康发展的角度来看，应该积极开展新能源的开发。氢气是一种环境友好、高效的二次能源，在燃烧相同质量的煤、石油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，且煤和石油燃烧产生的是二氧化碳的二氧化硫，可分别产生温室效应和酸雨，而氢气燃烧的产物是水，不会对环境造成污染，因此，它已经成为一种最有潜力的替代品。
2、制氢技术的发展是开展氢能系统的基础和前提。目前制氢技术主要有电解水制氢、天然气制氢、煤制氢和甲醇制氢等。甲醇能量密度高、廉价易得、便于运输和储存，相关人员可以从化石能源中制取甲醇，还可以从生物质能等新能源中制取甲醇，由于其独特的优势，甲醇已经成为了制氢的首选材料。相对于煤制氢和天然气制氢来说，甲醇制氢不仅成本低，而且其流程简单。
3、中国专利cn108249396a公开了一种甲醇水重整制氢设备，包括储存容器、原料输送装置、甲醇水输送管路、重整装置、分离装置、氢气输送管路和控制电路板，所述控制电路板分别连接原料输送装置、重整装置、分离装置，控制各个装置工作，但是其甲醇水重整制氢设备制得的氢气不稳定，转化率低，且加热气化管路不能得到很好的保护，缩短了设备的使用寿命。
4、现有的甲醇制氢系统，中国专利cn103569964a通常采用一段变压吸附工艺提氢，由于杂质二氧化碳的含量多，需要较多的纯净氢气对吸附剂床层
5、有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的制氢设备，以便克服现有制氢设备的上述缺陷。
技术实现思路
1、本技术的目的就在于为了解决现有的甲醇制氢系统提氢工艺中，会损失较多的氢气，且变压吸附提氢后的杂质气难以处理的问题，提供了一种甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统。
2、为了解决上述问题，本技术提供了一种技术方案：一种甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统，包括原料储存容器、原料传输装置、换热装置、气化装置、重整室、燃烧室、冷凝装置、分离装置、提纯装置和产品收集装置；所述原料传输装置通过输送管路分别连接原料储存容器与换热装置，所述原料输送装置通过泵加压的方式将料储存容器中的甲醇水溶液输送至换热装置换热；所述换热装置通过管道与气化装置和冷凝装置并行连通，所述换热装置用于对甲醇水溶液的预热和重整反应后得到的混合气体换热，当混合气体通过换热装置时，放出热量以预热甲醇水溶液；所述气化装置通过管道与重整室相连通，所述重整室又通过管道与换热装置相连通，所述气化装置用于将换热后的甲醇水溶液气化过热至转化温度；所述冷凝装置通过管道依次与冷凝装置、分离装置、提纯装置和产品收集装置相连通；所述分离装置还通过管道与原料储存容器相连通；所述燃烧室通过管道与重整室和提纯装置相连通，所述燃烧室6对重整室和提纯装置加热；所述重整室内置有反应所需的催化剂，甲醇水溶液在重整室内发生反应得到富含氢气的混合气体；所述冷凝装置用于对换热后的混合气体进行冷却；所述分离装置用于对冷却后的混合气体进行气液分离；所述产品收集装置用于对提纯装置脱碳解吸气和产品氢气的收集。
3、作为优选，所述提纯装置为提纯室，所述产品收集装置为产品收集室，所述提纯室通过管道与燃烧室、分离装置和产品收集室相连通。
4、作为优选，所述提纯装置包括一级提纯室和二级提纯室，所述产品收集装置包括第一产品收集室和第二产品收集室；所述一级提纯室与第一产品收集室之间通过管道相连通，所述二级提纯室与第二产品收集室之间通过管道相连通；所述分离装置通过管道依次与一级提纯室和二级提纯室相连通；所述燃烧室通过管道与一级提纯室和二级提纯室并行连通在一起；所述提纯装置采用两段法变压吸附提纯，一级提纯室利用变压吸附通过抽真空的方式对混合气体进行脱碳，二级提纯室对脱碳后的气体利用变压吸附继续提氢。
5、作为优选，所述原料传输装置向原料甲醇水溶液提供压强为1～5mpa。
6、作为优选，所述重整室反应后得到的混合气体包括h2、co和co2。
7、作为优选，所述分离装置中设有气液分离缓冲罐，气体从分离罐上部去提纯工段，未反应的甲醇水溶液从底部排放至原料罐循环使用。
8、本技术的有益效果：本技术提出的一种甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统，减少氢气损失的同时消耗更少的原料甲醇，同时，得到的氢气纯度更高，另外，一级脱碳解吸气可以用于制备食品级co2，二级提氢解吸气热值高，可以用作燃料气通入燃料室燃烧放热，能够实现资源综合利用，最大化装置效益。
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1.一种甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统，其特征在于：包括原料储存容器（1）、原料传输装置（2）、换热装置（3）、气化装置（4）、重整室（5）、燃烧室（6）、冷凝装置（7）、分离装置（8）、提纯装置和产品收集装置；
2.根据权利要求1所述的甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统，其特征在于：所述提纯装置为提纯室（9），所述产品收集装置为产品收集室（10），所述提纯室（9）通过管道与燃烧室（6）、分离装置（8）和产品收集室（10）相连通。
3.根据权利要求1所述的甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统，其特征在于：所述提纯装置包括一级提纯室（11）和二级提纯室（12），所述产品收集装置包括第一产品收集室（13）和第二产品收集室（14）；
4.根据权利要求1所述的甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统，其特征在于：所述原料传输装置（2）向原料甲醇水溶液提供压强为1～5MPa。
5.根据权利要求1所述的甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统，其特征在于：所述重整室（5）反应后得到的混合气体包括H2、CO和CO2。
6.根据权利要求
...【技术特征摘要】
1.一种甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统，其特征在于：包括原料储存容器（1）、原料传输装置（2）、换热装置（3）、气化装置（4）、重整室（5）、燃烧室（6）、冷凝装置（7）、分离装置（8）、提纯装置和产品收集装置；
2.根据权利要求1所述的甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统，其特征在于：所述提纯装置为提纯室（9），所述产品收集装置为产品收集室（10），所述提纯室（9）通过管道与燃烧室（6）、分离装置（8）和产品收集室（10）相连通。
3.根据权利要求1所述的甲醇水制氢利用两段法变压吸附提纯系统，其特征在于：所述提纯装置包括一级提纯室（11）和二级提...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭世奇，周振凯，王华胜，吴超勇，代淑梅，
申请(专利权)人：中溶科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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