[發明專利]一種天然氣重整制氫系統

在審

• 申請號: 202011076546.7
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112158803A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 周毅;劉繼軍;范偉琪;郭曉菲
• 申請（專利權）人: 遼寧華融富瑞新能源科技股份有限公司
• 主分類號: C01B3/40
• 分類號: C01B3/40;C01B3/52
• 代理公司: 鞍山順程商標專利代理事務所(普通合伙) 21246
• 代理人: 盧錫成

本發明公開了一種天然氣重整制氫系統，所述制備系統步驟如下：氣體預處理→轉化爐轉化作業→余熱回收塔吸熱作業→變換塔轉化作業→吸附裝置處理作業→氫氣提純→成品灌裝，所述氣體預處理、轉化爐轉化作業、余熱回收塔吸熱作業、變換塔轉化作業、吸附裝置處理作業、氫氣提純和成品灌裝各流程之間設備均采用管道進行傳輸作業。本發明通過氣體預處理、轉化爐轉化作業、余熱回收塔吸熱作業、變換塔轉化作業、吸附裝置處理作業、氫氣提純和成品灌裝，能夠使氫氣的制備過程更加簡單方便，解決了現有的制氫系統設備較為繁雜，制備流程較長，制備過程中能耗較高，氫氣制備成本較高，不利于氫氣成品的生產推廣，制約行業發展的問題。

技術領域

本發明涉及天然氣制氫技術領域，具體為一種天然氣重整制氫系統。

背景技術

目前的天然氣重整制氫系統的結構，主要包括：安裝在設備安裝殼體中的重整器、一氧化碳轉換器、變壓吸附器，重整器上連接有一對緩沖儲罐——燃燒用天然氣緩沖儲罐和反應用天然氣緩沖儲罐，一對緩沖儲罐的輸入端均與天然氣輸送總管相連通，原料天然氣由天然氣輸送總管輸入，燃燒用天然氣緩沖儲罐的輸出端與重整器的殼體內的燃燒器相連通，反應用天然氣緩沖儲罐的輸出端通過脫硫機構與重整器內的反應器相連通；重整器上還設置有水蒸氣輸入管和空氣進氣管，水蒸氣輸入管與重整器內的反應器相連通，空氣進氣管與重整器的殼體內部相連通，重整器的輸出端與一氧化碳轉換器相連通，一氧化碳轉換器的輸出端連通至變壓吸附器。

氫氣作為清潔能源使用越來越廣泛，現有的制氫系統設備較為繁雜，制備流程較長，制備過程中能耗較高，氫氣制備成本較高，不利于氫氣成品的生產推廣，制約行業的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種天然氣重整制氫系統，具備生產流程簡單，制造成本低的優點，解決了現有的制氫系統設備較為繁雜，制備流程較長，制備過程中能耗較高，氫氣制備成本較高，不利于氫氣成品的生產推廣，制約行業發展的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種天然氣重整制氫系統，所述制備系統步驟如下：氣體預處理→轉化爐轉化作業→余熱回收塔吸熱作業→變換塔轉化作業→吸附裝置處理作業→氫氣提純→成品灌裝，所述氣體預處理、轉化爐轉化作業、余熱回收塔吸熱作業、變換塔轉化作業、吸附裝置處理作業、氫氣提純和成品灌裝各流程之間設備均采用管道進行傳輸作業，氣體預處理設備的出氣口與轉化爐的進氣口相連通，轉化爐的出氣口與余熱回收塔的進氣口相連通，轉化爐的出氣口與變換塔的進氣口相連通，變換塔的出氣口與吸附裝置的進氣口相連通，變換塔的出氣口與提純裝置的進氣口相連通，提純裝置的出氣口與灌裝設備的進氣口相連通。

優選的，所述氣體預處理設備采用有機溶劑作為吸收劑，加壓吸收H2S，再經減壓將吸收的H2S釋放出來，吸收劑可循環使用。

優選的，所述轉化爐可采用頂部燒嘴爐或側壁燒嘴爐，轉化過程中通入水蒸汽并采用含鎳催化劑進行催化反應，一段反應溫度控制在1200-1400℃，二段反應溫度控制在850-950℃。

優選的，所述余熱回收塔采用循環冷水進行換熱，余熱回收塔內換熱管的材質為銅質。

優選的，所述變換塔的作業溫度中高溫變換的溫度在360℃，中溫變換的溫度在320℃。

優選的，所述吸附裝置采用高溫碳化反應，反應過程中通入空氣，將氫氣中的一氧化碳轉化為二氧化碳，再將氣體通入氫氧化鈉溶液將二氧化碳吸收。

優選的，所述氫氣提純采用變壓吸附設備進行提純，在提純前氣體需要先經過干燥。

優選的，所述成品灌裝包括有過濾系統、壓縮系統和灌裝系統，灌裝到氫氣瓶中，鋼瓶內壓力控制在130-150MPa。

優選的，所述連接管道的表面均設有截止閥門，需要增壓作業的設備表面均安裝有氣壓報警設備。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：