[发明专利]一种甲烷催化裂解自热生产高纯氢气的装置及方法

摘要

本发明公开了一种甲烷催化裂解自热生产高纯氢气的装置及方法，该装置主要包括裂解反应器、再生反应器、提升管、旋风分离器、过滤装置及流动密封阀；该方法包括：甲烷在裂解反应器中与催化剂逆行并发生催化裂解反应，得到氢气和失活的催化剂，经除杂分离得到高纯氢气，催化剂携带积炭进入再生反应器再生，生成合成气和再生的催化剂，再生催化剂经提升管输送至旋风分离器中，除杂后重新进入裂解反应器中循环使用。本发明不仅可以完全恢复失活催化剂的催化活性，产生高纯氢气，并且同时利用失活的催化剂上积炭的燃烧放热为再生反应器供热，利用再生催化剂携带的热量为裂解反应器供热，使系统自热运行，降低能耗，节约成本。

主权项

1.一种甲烷催化裂解自热生产高纯氢气的装置，其特征在于，该装置包括裂解反应器(1)、再生反应器(2)和提升管(3)，所述裂解反应器(1)包括一上粗下窄的腔体A，所述腔体A底部设有气体腔室Ⅰ(4)，腔体A下部设有催化剂出口管(9)，腔体A顶部设有催化剂入口(17)，腔体A上部设有氢气出口(5)，所述氢气出口(5)依次连接有旋风分离器Ⅰ(6)和过滤装置Ⅰ(7)，所述旋风分离器Ⅰ(6)的底部通过流动密封阀Ⅰ(8)与所述裂解反应器(1)的腔体A中下部相连通，所述再生反应器(2)包括一上窄下粗的腔体B，所述腔体B底部设有气体腔室Ⅱ(12)，腔体B下部设有催化剂入口管(11)，所述裂解反应器(1)的催化剂出口管(9)通过流动密封阀Ⅱ(10)连接所述再生反应器(2)的催化剂入口管(11)，所述再生反应器(2)的腔体B顶部与所述提升管(3)相连通，所述提升管(3)的上部设有出料口(13)，所述出料口(13)依次连接有旋风分离器Ⅱ(14)和过滤装置Ⅱ(15)，所述旋风分离器Ⅱ(14)的底部通过流动密封阀Ⅲ(16)与所述裂解反应器(1)的催化剂入口(17)相连通。