[發明專利]一種甲烷水蒸氣重整制氫工藝及其裝置

有效

• 申請號: 200910085584.6
• 申請日: 2009-05-26
• 公開（公告）號: CN101559924A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 程易;丁石;翟緒麗;金涌
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C01B3/34
• 分類號: C01B3/34
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司
• 代理人: 邸更巖

1.一種甲烷水蒸氣重整制氫工藝，其特征在于該工藝按如下步驟進行：

1)以水蒸氣和甲烷作為原料氣，將原料氣與吸附劑在混和器內混和，混合后進入裝有水蒸氣重整催化劑的氣-固-固反應器內，并在該反應器中進行充分接觸和反應；所述的水蒸氣與甲烷的摩爾比為2～6，反應器的進口溫度與出口溫度分別為450℃～650℃和440℃～640℃，操作壓力為0.3～4MPa；

2)從氣-固-固反應器出來的氣固混和物進入旋風分離器進行分離，分離出來的氣體經工業處理裝置處理后，最終得到純凈的氫氣；

3)從旋風分離器出來的吸附劑顆粒部分進入再生反應器，向再生反應器中通入空氣使吸附劑再生，再生反應器內的溫度維持在800～900℃；

4)未進入再生反應器的吸附劑部分移出，并補加等量新鮮的吸附劑，與再生反應器出來的吸附劑一同進入混合器；混合器內溫度為450℃～650℃；吸附劑顆粒通過甲烷與水蒸氣攜帶進入氣-固-固反應器進行新一輪的吸附增強式甲烷水蒸氣重整反應。

2.按照權利要求1所述一種甲烷水蒸氣重整制氫工藝，其特征在于：所述的吸附劑的粒徑大小為5～200微米。

3.按照權利要求2所述的一種甲烷水蒸氣重整制氫工藝，其特征在于：所述的吸附劑的粒徑大小為20～50微米。

4.一種實施如權利要求1所述工藝的甲烷水蒸氣重整制氫裝置，其特征在于，所述裝置包括混合器(1a)，設置在混合器出口處的氣-固-固反應器(2)，旋風分離器(3)以及再生反應器(1b)；所述的旋風分離器的入口與氣-固-固反應器的出口通過管道相連，所述的再生反應器分別通過第一料封(4a)和第二料封(4b)與所述的旋風分離器和混合器相連；并在再生反應器頂部和混合器之間設有一條旁通管路，用于輸送未再生的吸附劑直接進入混合器。