一种甲醇制氢装置及车载式制氢设备的制作方法

本技术涉及甲醇制氢领域，具体涉及一种甲醇制氢装置及车载式制氢设备。

背景技术：

1、新能源汽车已经成为社会发展的趋势，目前的新能源类车包括有电动汽车、太阳能汽车、氢能源汽车等。虽然新能源汽车种类有很多，但是这些新能源汽车都有面临续航问题，而氢能源汽车面临氢气存储的安全问题，甲醇汽车面临冷启动困难等诸多问题。而将甲醇制氢反应装置设计成可移动的直接为发动机提供能源，既可以解决电动汽车的续航问题，也可以解决氢能源汽车氢气存储安全问题，还可以解决甲醇汽车冷启动困难，腐蚀器件的问题。除此之外，原料甲醇、水价格低廉，常温下都是液体，储存、运输、加注都很方便快捷等特点为甲醇制氢技术提供了不少优势。

2、但现有的甲醇制氢反应装置中对甲醇水重整制氢的热管理主要以制氢反应器单个装置为主，对系统的其他装置考虑不足，从而导致与其他装置的热量配合利用不足,系统的热效率较低，造成了热量的浪费，降低了系统整体的能量利用率。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供如下技术方案：

2、一种甲醇制氢装置，包括第一换热器、第二换热器，重整反应器和纯化器，所述纯化器设有第一物料出口和第二物料出口，第一换热器、第二换热器和重整反应器均设有热交换入口和热交换出口；所述装置还包括有尾气燃烧器，所述尾气燃烧器具有物料入口、物料出口；所述纯化器的第一物料出口与所述第一换热器的热交换入口连通，所述纯化器的第二物料出口与所述第二换热器的热交换入口连通，所述第二换热器的热交换出口与所述尾气燃烧器的物料入口连通，所述尾气燃烧器的物料出口与所述重整反应器的热交换入口连通。

3、进一步地，所述制氢装置还包括第三换热器，所述第三换热器设有热交换入口，所述重整反应器的热交换出口与所述第三换热器的热交换入口连通。

4、进一步地，所述尾气燃烧器还设有助燃空气入口。

5、进一步地，所述第三换热器还设有物料入口和物料出口，所述第一换热器、第二换热器、第三换热器的物料入口和物料出口依次串联。

6、进一步地，所述制氢装置还包括原料储存罐。

7、进一步地，所述制氢装置中还设有尾气降压装置，所述尾气降压装置设于所述第二换热器的物料出口和所述尾气燃烧器的物料入口之间。

8、进一步地，所述纯化器为合金膜纯化器。

9、进一步地，所述原料储存罐为不锈钢罐体。

10、另一方面，还提供一种车载式制氢设备，其包括车体以及上述甲醇制氢装置，且所述甲醇制氢装置设置在车体上。

11、现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

12、1)本方案使用合金膜提纯氢气技术，相比psa提纯技术其产氢率提高了32％，使得甲醇的产氢量可以达到150-160kg并大大降低了甲醇制氢装置的体积，使得其可移动性相对好；

13、2)本方案通过合理的热管理，将甲醇制氢所获得的产品的热量合理利用，同时将尾气进行燃烧，利用其燃烧热量作为系统热源，实现热量自给，排除了外部能源的使用，实现制氢低能耗，同时进一步减小体积，提高了该装置的可移动性。

技术特征：

1.一种甲醇制氢装置，包括第一换热器、第二换热器，重整反应器和纯化器，所述纯化器设有第一物料出口和第二物料出口，第一换热器、第二换热器和重整反应器均设有热交换入口和热交换出口；

2.如权利要求1所述的制氢装置，其特征在于，所述制氢装置还包括第三换热器，所述第三换热器设有热交换入口，所述重整反应器的热交换出口与所述第三换热器的热交换入口连通。

3.如权利要求1所述的制氢装置，其特征在于，所述尾气燃烧器还设有助燃空气入口。

4.如权利要求2所述的甲醇制氢装置，其特征在于，所述第三换热器还设有物料入口和物料出口，所述第一换热器、第二换热器、第三换热器的物料入口和物料出口依次串联。

5.如权利要求1或2所述的制氢装置，其特征在于，所述制氢装置还包括原料储存罐。

6.如权利要求4所述的制氢装置，其特征在于，所述制氢装置中还设有尾气降压装置，所述尾气降压装置设于所述第二换热器的物料出口和所述尾气燃烧器的物料入口之间。

7.如权利要求1或2所述的制氢装置，其特征在于，所述纯化器为合金膜纯化器。

8.如权利要求5所述制氢装置，其特征在于，所述原料储存罐为不锈钢罐体。

9.一种车载式制氢设备，其特征在于,包括车体以及权利要求1-8任一项所述的甲醇制氢装置，且所述甲醇制氢装置设置在车体上。

技术总结本技术公开了一种甲醇制氢装置及车载式制氢设备，包括第一换热器、第二换热器，重整反应器和纯化器，所述纯化器设有第一物料出口和第二物料出口，第一换热器、第二换热器和重整反应器均设有热交换入口和热交换出口；所述装置还包括有尾气燃烧器，所述尾气燃烧器具有物料入口、物料出口；所述纯化器的第一物料出口与所述第一换热器的热交换入口连通、第二物料出口与所述第二换热器的热交换入口连通。本申请可提高装置内的热利用，实现制氢装置的热量自给，排除了外部能源的使用，实现制氢低能耗；同时减少了制氢装置体积使其另更适合用于车辆等小型移动装置中。技术研发人员：王越,徐彬,姚静雯,俞建兵,沈洪良,马雷受保护的技术使用者：浙江本源醇氢科技集团有限公司技术研发日：20231030技术公布日：2024/7/18