一种复合重整反应器及甲醇制氢系统的制作方法

本技术涉及甲醇制氢，具体涉及一种复合重整反应器及含有该复合重整反应器的甲醇制氢系统。

背景技术：

1、氢能源作为我国大规模应用的一种绿色能源，具有广阔的发展前景。而由于甲醇制氢具有原料易得、储存、运输、加注方便快捷、储氢率高等优点被大力发展。

2、在该反应中会有产生大量的热量，而现有技术中对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，从而造成了热量的浪费，降低了系统整体的能量利用率；同时对制氢过程中产生的尾气也一般为直接排除一方面造成了环境污染，另一方面也浪费了一部分热源。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种复合重整反应器以及使用该复合重整反应器的甲醇制氢系统。具体技术方案如下：

2、一种复合重整反应器，包括甲醇水入口、重整通道和重整气出口，所述反应器还包括尾气点火器，尾气燃烧室，纯化尾气入口、尾气通道和纯化尾气出口，所述重整通道和尾气点火器设于所述尾气燃烧室内，所述尾气通道与所述尾气燃烧室通过所述尾气出口连通，所述尾气燃烧室中用于燃烧的尾气源于重整反应所产生的气体，所述纯化尾气入口、尾气通道和纯化尾气出口均设于所述尾气燃烧室的同一侧。

3、进一步地，所述反应器还包括燃烧尾气通道和燃烧尾气出口，所述燃烧尾气通道和所述燃烧尾气出口设于所述燃烧室的另一侧。

4、进一步地，所述燃烧尾气通道设计为向下折流的结构。

5、进一步地，所述复合重整反应器还设有空气通道，所述空气通道与所述纯化尾气入口位于所述燃烧室的同一侧。所述复合反应装置还设有空气扰流孔板，所述空气通道与所述燃烧室由所述空气扰流孔板连通。

6、进一步地，所述复合重整反应器还设有鼓风机，所述鼓风机与所述空气通道连通。

7、进一步地，所述复合重整反应器还设有预热通道和汽化通道，所述预热通道的入口与所述甲醇水入口连通，所述预热通道的出口与所述汽化通道的入口连通，所述汽化通道的出口与所述重整通道连通。

8、一种甲醇制氢系统，包括有换热器，纯化器，所述制氢系统包含上述任意一个复合重整反应器。

9、进一步地，所述换热器设有热交换入口及热交换出口，所述纯化器设有第一物料出口和第二物料出口，所述纯化器第二物料出口与所述换热器的热交换入口连通，所述换热器的热交换出口与氢气储存装置连接；所述纯化器的第一物料出口与所述纯化尾气入口连通。

10、进一步地，所述纯化器为合金膜提纯纯化器。

11、与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

12、1、该复合重整反应器包括了预热通道、汽化通道、重整通道、尾气通道、空气通道等，能够有效的减小设备数量及设备体积；

13、2、该复合重整反应器能够减少热流体的传输距离，大大减少了因传输导致的热量损失；

14、3、该复合重整反应器中通过预热通道、汽化通道、重整通道的排布，符合通道内流体在各阶段对热量的需求大小，合理的利用各温度层的热量；

15、4、该复合重整反应器燃烧尾气出口的燃烧尾气通道设计为向下折流的结构，改进了直接排出尾气的方式，能够使复合重整反应器内各通道受热更均匀、更充分；

16、5、在甲醇制氢系统中通过对反应器的设计，对制氢过程中产生的尾气进行循环利用，提高了原料的利用效率。

技术特征：

1.一种复合重整反应器，包括甲醇水入口、重整通道和重整气出口，其特征在于，所述反应器还包括尾气点火器，尾气燃烧室，纯化尾气入口、尾气通道和纯化尾气出口，所述重整通道和尾气点火器设于所述尾气燃烧室内，所述尾气通道与所述尾气燃烧室通过所述尾气出口连通，所述尾气燃烧室中用于燃烧的尾气源于重整反应所产生的气体，所述纯化尾气入口、尾气通道和纯化尾气出口均设于所述尾气燃烧室的同一侧。

2.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述反应器还包括燃烧尾气通道和燃烧尾气出口，所述燃烧尾气通道和所述燃烧尾气出口设于所述燃烧室的另一侧。

3.如权利要求2所述的反应器，其特征在于，所述燃烧尾气通道设计为向下折流的结构。

4.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述复合重整反应器还设有空气通道，所述空气通道与所述纯化尾气入口位于所述燃烧室的同一侧。

5.如权利要求4所述的反应器，其特征在于，所述复合重整反应器还设有空气扰流孔板，所述空气通道与所述燃烧室由所述空气扰流孔板连通。

6.如权利要求5所述的反应器，其特征在于，所述复合重整反应器还设有鼓风机，所述鼓风机与所述空气通道连通。

7.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述复合重整反应器还设有预热通道和汽化通道，所述预热通道的入口与所述甲醇水入口连通，所述预热通道的出口与所述汽化通道的入口连通，所述汽化通道的出口与所述重整通道连通。

8.一种甲醇制氢系统，包括有换热器，纯化器；其特征在于，所述制氢系统包含权利要求1-7任意一项所述的复合重整反应器。

9.如权利要求8所述的制氢系统，其特征在于，所述换热器设有热交换入口及热交换出口，所述纯化器设有第一物料出口和第二物料出口，所述纯化器第二物料出口与所述换热器的热交换入口连通，所述换热器的热交换出口与氢气储存装置连接；所述纯化器的第一物料出口与所述纯化尾气入口连通。

10.如权利要求8所述的制氢系统，其特征在于，所述纯化器为合金膜提纯纯化器。

技术总结本技术公开了一种复合重整反应器及甲醇制氢系统，包括甲醇水入口、重整通道和重整气出口，所述反应器还包括尾气点火器，尾气燃烧室，纯化尾气入口、尾气通道和纯化尾气出口，所述重整通道和尾气点火器设于所述尾气燃烧室内，所述尾气通道与所述尾气燃烧室通过所述尾气出口连通，所述尾气燃烧室中用于燃烧的尾气源于重整反应所产生的废气。本方案的复合式结构一方面能够有效减小装置的体积，另一方面能够避免热量的传递损失，更充分的回收利用尾气燃烧后产生的热量，更适用于小型化、车载式制氢装置。技术研发人员：王越,徐彬,姚静雯,屠晨晨,吴胜东,王仪成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：2024/9/17