[发明专利]一种甲醇重整装置中含甲醇尾气的处理方法及其装置

说明书

本发明提供了一种甲醇重整装置中含甲醇尾气的处理方法及利用其的甲醇重整装置，所述方法为，低温时，使用无水氯化钙吸收甲醇混合气中的甲醇生成结晶醇，低温区间为20～80℃，结晶醇在高温时分解重新得到甲醇和无水氯化钙，高温区间为120～180℃；所述甲醇重整装置包括甲醇重整反应器、冷却装置以及除醇装置，采用本发明所提供的方法和装置，减少了甲醇水蒸气重整反应中催化剂更换频次，延长了催化剂使用时间，降低了生产成本，对于工业生产具有重要价值。

技术领域

本发明属于甲醇重整制氢领域，具体涉及一种甲醇重整装置中含甲醇尾气的处理方法及利用其的甲醇重整装置。

背景技术

甲醇水蒸气重整是将甲醇蒸气和水蒸气在催化剂的作用下得到二氧化碳和氢气的反应，所用的催化剂通常为铜铝锌催化剂。该反应转化率高，氢气和二氧化碳收率高，因此被广泛应用于化工行业。随着目前燃料电池行业前景优异，该反应被作为燃料电池前端的氢气来源。随之带来的问题是，随着反应时间的增加，铜铝锌催化剂中的活性物质铜会逐渐烧结，造成催化剂活性面积减小，从而降低反应的转化率，造成尾气中甲醇含量增加。当该反应作为燃料电池前端的氢气来源时，尾气中的甲醇会毒害燃料电池。工业上可以通过更换催化剂来解决该问题，但是作为燃料电池行业，更换催化剂相对繁琐，不仅耗费人力物力，成本较高，而且更换过程中要中断生产过程，经济损失较大，因此，通过合适的方法减少催化剂的更换次数、延长催化剂的使用时间对于工业生产具有重要价值。

发明内容

当甲醇水蒸气重整的尾气中有未反应的甲醇出现时，此时催化剂虽部分失活，但仍具有催化活性，此时更换催化剂不仅较为繁琐，而且成本较高，为此，本发明提供了一种甲醇重整装置中含甲醇尾气的处理方法，以减少催化剂的更换次数、延长催化剂的使用时间，并提供了一种利用其方法的甲醇重整装置。

本发明技术方案如下：

第一方面，本发明通过吸收甲醇重整制氢尾气中的甲醇提供了一种延长催化剂使用时间的方法，所述方法为：

低温时，使用无水氯化钙吸收含甲醇尾气中的甲醇生成结晶醇，所述尾气经过吸收得到无醇尾气，所述低温区间为20～80℃，同时尾气中的水分也可被无水氯化钙吸收。

甲醇和氯化钙反应方程式为：CH₃OH+CaCl₂→CaCl₂·4CH₃OH

可选地，所述结晶醇高温分解重新得到甲醇和无水氯化钙，所述高温区间为120～180℃

可选地，所述高温分解得到的甲醇作为燃料重新利用，；

可选地，所述无醇尾气直接进入燃料电池作为物料来源。

第二方面，本发明提供了一种利用所述方法的甲醇重整装置，所述装置包括甲醇重整反应器、冷却装置以及除醇装置，所述除醇装置内部装有无水氯化钙，所述甲醇重整反应器设有进口和出口，所述出口与冷却装置进口相连接，所述冷却装置的出口与除醇装置的进口相连接。所述冷却装置为水冷装置或风冷装置。

可选地，所述除醇装置还包括加热装置、温度控制装置、出口I和出口II。

可选地，所述除醇装置的进口、出口I和出口II上均设阀门。

可选地，所述加热装置和温度控制装置安装于除醇装置的底部，所述加热装置安装于温度控制装置的上方，所述加热装置为加热棒。

可选地，所述阀门为电磁阀。

本发明还提供了一种燃料电池系统，所述系统包括甲醇重整装置和燃料电池，所述甲醇重整装置通过除醇装置的出口I与燃料电池的原料进口相连通。

有益效果