[发明专利]适用于制氢机的自供热式重整反应装置及制氢机

权利要求书

1.一种适用于制氢机的自供热式重整反应装置，其特征在于，所述重整反应装置包括：重整反应器、导热装置、甲醇水蒸发器、点火器、催化燃烧室；

所述重整反应器位于重整反应装置中部，重整反应器上方及下方设置有甲醇水蒸发器，所述甲醇水蒸发器的出口经缓冲室连接于重整反应器的入口；

所述导热装置将重整反应器和甲醇水蒸发器整体包覆在内，导热装置的上方及下方分别设有催化燃烧室，催化燃烧室设置于重整反应装置的上部及下部；

所述催化燃烧室的第一端连接燃料及含氧气体输送管路，燃料及含氧气体输送管路设有点火器；催化燃烧室的第二端设有烟气出口；燃料和含氧气体经点火器点火能进入催化燃烧室燃烧产热，为甲醇水汽化和重整制氢提供热量，烟气能通过烟气出口排出；

所述甲醇水蒸发器的一端连接甲醇水输送管路，甲醇水能在进料泵的驱动下通过所述甲醇水输送管路输入至所述甲醇水蒸发器；甲醇水经甲醇水蒸发器吸热汽化为气态，并预热至适宜反应温度进入重整反应器；在重整反应器内重整催化剂的作用下，甲醇水吸热生成富氢气体，经富氢气体出口排出。

2.根据权利要求1所述的适用于制氢机的自供热式重整反应装置，其特征在于：

所述重整反应装置还包括保温材料层，所述保温材料层包覆整个重整反应装置的其他部分，为整个重整反应装置保温。

3.根据权利要求1所述的适用于制氢机的自供热式重整反应装置，其特征在于：

在重整催化剂的作用下甲醇水吸热裂解为氢气与CO2、少量未反应的甲醇蒸汽，以及副产物CO和甲烷，经富氢气体出口排出至一氢气提纯装置。

4.根据权利要求1所述的适用于制氢机的自供热式重整反应装置，其特征在于：

所述重整反应器为列管式反应器或薄层反应器。

5.根据权利要求1所述的适用于制氢机的自供热式重整反应装置，其特征在于：

所述导热装置的导热材料的为固体导热材料或液体导热材料；

所述固体导热材料为铸铝块、铸铜块、铸铁块、不锈钢块其中一种或多种；所述液体导热材料为高温导热油系统；所述高温导热油系统包括钢制外壳、高温导热油、内循环泵。

6.根据权利要求1所述的适用于制氢机的自供热式重整反应装置，其特征在于：

所述甲醇水蒸发器为蛇形管式蒸发器。

7.根据权利要求1所述的适用于制氢机的自供热式重整反应装置，其特征在于：

所述催化燃烧室所用催化剂的活性组分为铜基、铂基、镍基、铬基其中一种或多种；

所述催化燃烧室所用催化剂载体为高温陶瓷、Al2O3、分子筛其中的一种或多种；

所述重整反应器所用催化剂载体为高温陶瓷、Al2O3、碳素、CeO2、分子筛其中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的适用于制氢机的自供热式重整反应装置，其特征在于：

所述燃料为新鲜甲醇水蒸汽、重整反应器出口富氢气、提纯后的高纯氢、提纯后的驰放杂气其中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的适用于制氢机的自供热式重整反应装置，其特征在于：

所述保温材料的玻璃纤维、聚氨酯、岩棉、珠光砂、气凝胶其中的一种或多种。

10.一种制氢机，其特征在于：包括权利要求1至9任一所述的自供热式重整反应装置。