[發明專利]一種便于橇裝的高效天然氣轉化制氫方法

在審

• 申請號: 202010908074.0
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN111960382A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 王良輝;單彤文;汪濤;張瑜;汪恒;侯建國;孫炳;王秀林;鄭珩;宋鵬飛
• 申請（專利權）人: 西南化工研究設計院有限公司;中海石油氣電集團有限責任公司
• 主分類號: C01B3/48
• 分類號: C01B3/48;C01B3/38;C01B3/34;F28D21/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰

1.一種便于橇裝的高效天然氣轉化制氫方法，其特征在于，包括原料氣加熱，混合氣預熱以及刺刀式對流傳熱轉化爐，刺刀式對流傳熱轉化爐內設置有原料氣集氣室，轉化管和燃燒室，轉化管內設置有催化劑床層和刺刀式中心管，包括以下步驟：

1)燃料氣在刺刀式對流傳熱轉化爐底部的燃燒室燃燒生成高溫煙氣C；

2)高溫煙氣C向上對轉化管傳熱，使轉化管內催化劑床層溫度升高，為管內催化轉化反應提供熱量，降低溫度后進入煙氣廢鍋；

3)天然氣經加熱后與煙氣廢鍋出來的水蒸汽混合，混合原料氣A經預熱后進入刺刀式對流傳熱轉化爐頂部的原料氣集氣室，然后再進入裝有催化劑床層的轉化管內進行轉化反應，得氣體B；

4)出催化劑床層的氣體B隨即從底部進入刺刀式中心管，由下往上在刺刀式中心管內流動，并同時向刺刀式中心管外催化劑床層傳遞氣體B的高溫熱量后出刺刀式對流傳熱轉化爐；

5)出刺刀式中心管的氣體B為混合原料氣A和天然氣的預熱提供熱量后經變換，廢熱回收，冷卻分離，氫氣提取得到氫氣產品。

2.如權利要求1所述一種便于橇裝的高效天然氣轉化制氫方法，其特征在于，所述天然氣經加熱后還需要進行精脫硫處理，然后再與煙氣廢鍋出來的水蒸汽混合。

3.如權利要求1所述一種便于橇裝的高效天然氣轉化制氫方法，其特征在于，所述刺刀式對流傳熱轉化爐包括爐體，爐體內頂部設置有原料氣集氣室，中部設置有底部封閉的轉化管，底部設置有燃燒室；所述轉化管內設置有催化劑床層以及貫穿催化劑床層的刺刀式中心管，刺刀式中心管的底部伸入催化劑床層底部與轉化管底部形成的空間內。

4.如權利要求3所述一種便于橇裝的高效天然氣轉化制氫方法，其特征在于，所述刺刀式對流傳熱轉化爐為立式管殼式，燃料氣燃燒生成的高溫煙氣C通過轉化爐殼程，以對流方式向轉化爐管內的轉化反應提供熱量，并通過刺刀式中心管回收轉化氣體B的部分高溫熱量。

5.如權利要求1所述一種便于橇裝的高效天然氣轉化制氫方法，其特征在于，所述燃燒室燃燒生成高溫煙氣C的溫度為1000～1300℃。

6.如權利要求1所述一種便于橇裝的高效天然氣轉化制氫方法，其特征在于，所述高溫煙氣C以對流方式向轉化管傳遞熱量后，溫度降至500～700℃進入煙氣廢鍋。

7.如權利要求1所述一種便于橇裝的高效天然氣轉化制氫方法，其特征在于，所述出催化劑床層氣體B的溫度為700～900℃。

8.如權利要求1所述一種便于橇裝的高效天然氣轉化制氫方法，其特征在于，所述氣體B出刺刀式中心管的溫度為500～700℃。

9.如權利要求1所述一種便于橇裝的高效天然氣轉化制氫方法，其特征在于，所述催化劑床層為鎳系轉化催化劑。