容易启动、操作稳定并且高效的氢发生器制造技术

本发明专利技术提供一种利用烃作为原料、通过蒸汽转化工艺来产生氢气的氢发生器及其操作方法，更具体的说，本发明专利技术提供一种通过蒸汽转化工艺来产生氢气的氢发生器及其操作方法，其中由于水以单相蒸汽的方式被引入到所述氢发生器中，因此可稳定地对该氢发生器进行操作，并且可以利用适当的热交换法使所述氢发生器实现高的热效率。根据本发明专利技术，提供一种热交换网络，其中通过高温废气或转化气体的热交换来获得转化反应所需的热量，并且，在水气变换反应和ＰＳＡ反应（它们的反应温度低于转化反应的温度）中，通过低温空气或水进行热交换，并且热交换后的空气以及ＰＳＡ反应中的残余气体与烃燃料一起被用作转化反应器的供热源，从而最大程度地降低了氢发生器的热损耗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及容易启动、操作稳定并且热效率高的氢发生器及其操作方法，更具体的说，本专利技术涉及利用蒸汽转化的氢发生器及其操作方法，其中由于水以单相蒸汽的方式 被引入到所述氢发生器中，因此能够稳定地对所述氢发生器进行操作，并且可以利用合适 的热交换法使所述氢发生器实现高的热效率。
技术介绍
在用于供应精炼工艺(加氢脱硫工艺、重油提质工艺等)所需的氢气的大型制氢 装置中，已经额外地采用蒸汽锅炉以稳定地供应氢气。然而，在中型或小型(1 IOOONm3/ h)的制氢装置(如用于汽车、家电、分布式发电等的燃料电池系统)中，为了增加热效率并 且降低其尺寸，需要通过自回收废气或转化气体的热量来供应蒸汽。在蒸汽转化工艺中， 保持蒸汽与烃的比例恒定是非常重要的，并且在水未被不完全蒸发的状态下产生两相蒸汽 时，产物的流速和组成由于原料的波动而发生变化，使得系统的操作变得非常不稳定，从而 导致测量装置的破坏。此外，当蒸汽与烃(S/C)的比例瞬间改变时，催化剂的活性由于焦化 等而发生劣化，从而降低了装置的耐久性。因此，必须设计并且操作能够通过自回收热量来 稳定地供应蒸汽的热交换网络或热交换器。另外，在实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用蒸汽转化的氢发生器，具有：脱硫器，其用于对烃原料进行脱硫；转化器，其用于通过将脱硫后的烃原料与水原料混合、然后利用燃烧炉加热该混合物来进行蒸汽转化反应，从而形成转化气体；水气变换器，其用于将由所述转化器得到的所述转化气体中的一氧化碳（ＣＯ）变换为由氢气（Ｈ↓［２］）和二氧化碳（ＣＯ↓［２］）组成的变换气体；以及变压吸附单元（ＰＳＡ），其用于从所述变换气体中分离氢气（Ｈ↓［２］）；所述氢发生器的特征在于，该氢发生器包括：第一热交换器，其用于在将所述水原料与所述脱硫后的烃混合之前，利用从所述燃烧炉中排出的废气将所述水原料过热到水的蒸发温度；第二热交换器，其通过利用从所述转化器中排出的所述转...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2007-11-1 10-2007-0111068一种利用蒸汽转化的氢发生器，具有脱硫器，其用于对烃原料进行脱硫；转化器，其用于通过将脱硫后的烃原料与水原料混合、然后利用燃烧炉加热该混合物来进行蒸汽转化反应，从而形成转化气体；水气变换器，其用于将由所述转化器得到的所述转化气体中的一氧化碳(CO)变换为由氢气(H2)和二氧化碳(CO2)组成的变换气体；以及变压吸附单元(PSA)，其用于从所述变换气体中分离氢气(H2)；所述氢发生器的特征在于，该氢发生器包括第一热交换器，其用于在将所述水原料与所述脱硫后的烃混合之前，利用从所述燃烧炉中排出的废气将所述水原料过热到水的蒸发温度；第二热交换器，其通过利用从所述转化器中排出的所述转化气体对由脱硫后的烃原料和过热的水组成的混合物进行预热；第三热交换器，其用于在将所述转化气体引入到所述水气变换器之前，利用外部空气来降低所述转化气体的温度；以及第四热交换器，其用于在将所述变换气体引入到PSA单元之前，利用自来水额外地降低从所述水气变换器中排出的气体的温度。2.根据权利要求1所述的氢发生器，其中，所述烃原料、通过在所述第三热交换器中进 行的所述转化气体与空气之间的热交换而被加热的空气、以及流经所述PSA单元4后的残 余气体被用作所述燃烧炉的燃料。3.根据权利要求1所述的氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：金一洙，金荣大，金明俊，
申请(专利权)人：SK能源株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]