[實用新型]一種甲醇水蒸汽重整制氫的尾氣為原料的催化燃燒加熱器

有效

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• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN203382499U
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設計）人: 王業(yè)勤;葉根銀;羅塞凡;嚴莎
• 申請（專利權）人: 四川亞聯高科技股份有限公司
• 主分類號: C01B3/32
• 分類號: C01B3/32
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏

技術領域

本實用新型涉及化工領域，特別是一種甲醇水蒸汽重整制氫的尾氣為原料的催化燃燒加熱器，該加熱器以甲醇水蒸汽重整制氫裝置產生的尾氣為原料，通過催化燃燒反應產生熱量，從而對導熱載體進行加熱。?

背景技術

甲醇水蒸汽重整制氫是指在一定溫度及壓力條件下，以甲醇和脫鹽水為原料，通過甲醇水蒸汽重整制氫催化劑的作用，進行轉化反應，制取氫氣。制備的氫氣可以用作其他反應的原料氣，例如合成氨原料氣。?

目前，現有廣泛使用的甲醇水蒸汽重整制氫工藝是將原料甲醇和脫鹽水先按一定比例配制，在加壓條件下，分別經預熱、氣化、過熱步驟，過熱后的原料混合氣進行催化轉化反應，得到轉化氣。轉化氣中，氫氣占轉化氣的體積百分比為75%，剩余組分為CO、CO₂、H₂O等。轉化氣再通過變壓吸附，得到符合純度要求的產品氫氣，同時分離出尾氣，尾氣被放空。尾氣中含有H₂、CO、CO₂等，其中，氫氣占尾氣的體積百分比約為40%，CO占尾氣的體積百分比約為5%，CO₂占尾氣的體積百分比約為40%。?

甲醇水蒸汽重整制氫反應為吸熱反應，現有的甲醇水蒸汽重整制氫裝置需要外加熱源。目前廣泛采用導熱油系統作為甲醇水蒸汽重整制氫裝置的熱源，其以導熱油為熱載體，一般導熱油經加熱到290℃后，進入甲醇水蒸汽重整制氫裝置，為反應提供熱量，然后導熱油的溫度下降至約270℃，再返回到導熱油爐中，形成一個封閉的導熱油循環(huán)加熱系統。導熱油系統大多采用明火加熱裝置，例如采用燃煤、燃油、燃氣加熱等，根據國家有關規(guī)定，明火裝置與氫氣裝置的安全距離不得小于15m，且現有的導熱油系統本身占地面積較大，這就增大了甲醇水蒸汽重整制氫裝置的占地面積；同時，現有的導熱油系統一般采用礦物油WD-320（WD-320為礦物油的型號），這種礦物油容易結碳，通常使用2-3年后，必須清洗整個導熱油系統的所有管線和設備，無形中也增加了使用成本；且尾氣被放空，尾氣中的可燃組分沒有得到有效利用，造成了資源的嚴重浪費。?

催化燃燒是指借助催化劑，在較低溫度下，實現對有機物的完全氧化，因而具有能耗少、操作簡單、安全、凈化效率高的優(yōu)點，其在有機廢氣凈化領域，尤其是回收價值較低的有機廢氣凈化領域，具有廣泛的應用。與直接燃燒相比，催化燃燒溫度較低、燃燒更加完全。如果將甲醇水蒸汽重整制氫反應的尾氣作為原料，進行催化燃燒，將會大大提高熱能利用率，有效降低能耗，然而由于H₂自身的特殊性質，如何使甲醇水蒸汽重整制氫反應的尾氣與空氣混合后，其中的H₂濃度降到爆炸極限以下，成為尾氣催化燃燒技術發(fā)展的“瓶頸”。?

實用新型內容

本實用新型的發(fā)明目的在于：針對現有的甲醇水蒸汽重整制氫裝置以導熱油系統作為熱源，其大多采用明火加熱裝置，占地面積較大，且甲醇水蒸汽重整制氫裝置的尾氣被放空，造成資源的嚴重浪費的問題，提供一種甲醇水蒸汽重整制氫的尾氣為原料的催化燃燒加熱器。本實用新型以甲醇水蒸汽重整制氫裝置產生的尾氣作為熱源，以道生油作為熱載體，有效減小設備的體積，且不產生明火，因而能夠大幅減少甲醇水蒸汽重整制氫裝置的占地面積，同時，本實用新型以甲醇水蒸汽重整制氫裝置的尾氣作為熱源，避免了資源的浪費，同時有效降低了生產成本，對于提高企業(yè)生產效益具有重要意義。本實用新型構思巧妙，結構特殊，利用特定的內部結構，能夠有效降低混合氣中H₂的濃度，使H₂的濃度降低到爆炸極限以下，有效保證了設備及工人的安全，減小了安全隱患。?

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：?

一種甲醇水蒸汽重整制氫的尾氣為原料的催化燃燒加熱器，包括反應器管體、設置在反應器管體內的直管、第一封頭、第二封頭、第一管板、第二管板、空氣進氣管、尾氣進氣管，所述第一封頭、第二封頭分別設置在反應器管體的兩端，所述直管兩端分別通過第一管板、第二管板與反應器管體相連，所述第二封頭上設置有預熱管，所述空氣進氣管、尾氣進氣管分別插入直管內，所述直管與第一封頭連通，所述反應器管體與直管之間設置有若干個催化反應換熱管，所述第一封頭、第二封頭通過催化反應換熱管連通，所述反應器管體上還分別設置有道生油進口、道生油出口。

所述尾氣進氣管的插入端位于比空氣進氣管的插入端更靠近第一封頭的位置。?

還包括甲醇進氣管，所述甲醇進氣管插入直管內。?

所述甲醇進氣管的插入端設置有噴嘴。?