CN103420337A - 一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法，包括以下步骤：将锅炉燃烧排出的烟气引入甲醇裂解反应器，对甲醇裂解反应器进行加热；将比例为1：1-2的甲醇与水的混合液体汽化后，输入甲醇裂解反应器；在220-300℃、1-5MPa反应条件、催化剂和助剂的作用下，甲醇和水发生反应，生产氢气和二氧化碳的混合气体；将获得的混合气体通过燃烧器通入锅炉内作为燃料使用。本发明的有益效果是：本方法制备的含氢气体，热值为12528kJ/Nm3，可以替代燃料油、天然气、等燃料，解决锅炉能源污染问题，pm2.5完全达标，无硫、低碳、无排放；催化剂材料寿命长；甲醇的单程转化率可达99%以上，合成气体的选择性高于99.5%；大大降低成本和提高利用率。
Description
技术领域
本发明涉及甲醇制氢技术领域，特别涉及一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法及装置。
背景技术
在节能减排的大背景下，很多锅炉都由燃煤改烧天然气，但天然气价格较高，限制了天然气锅炉的经济效益。
以氢气为主的混合气体燃料是一种高品质的洁净燃料，它的热值高，燃烧产物主要是水，对环境不产生任何污染。而石化燃料的燃烧，排放大量氮氧化物、二氧化碳、硫化物等，污染大气，危害健康。
制取含氢气体的途径很多，甲醇裂解制取氢气是其中一种，这种方法由于甲醇供应的可靠性及价格较低，而使其与其它制氢技术相比具有明显的优势。
甲醇是一种结构最为简单的饱和一元醇，是极为重要的有机化工原料，是在合成氨、乙烯之后的第三大化工产品。甲醇生产是我国化工行业中的成熟产业，生产工艺简单，投资和生产成本都较低。2012年我国甲醇年产能力有5074万吨，年实际产销量约2640万吨，产能过剩情况严重，利用广泛的甲醇原料催化、裂化提取高热值能源技术具有重要的战略和商业价值。
利用甲醇裂解可制取含氢气的气体，其方法有以下3种：
直接裂解：CH3OH→CO+2H2；
部分氧化：CH3OH+1/2O2→CO2+2H2；
水蒸汽重整：CH3OH+H2O→CO2+3H2。
相比之下，水蒸气重整反应是甲醇制氢法中氢含量最高的反应，并且具有成本低、条件温和、无腐蚀、产物成分少、易分离等优点，可实现大量供氢的要求。
水蒸汽重整是吸热反应，需要外部提供热源，现有技术中需要其他辅助燃料；重整反应需要催化剂，现有技术中所使用的催化剂多为铜系催化剂，催化效率低，甲醇转化率低，产物中含有有害气体，不利于环境保护。
发明内容
为了解决外部热源和催化剂效率低下、产物中有害气体过多以及天然气作为锅炉燃料成本较高的问题，本发明提供了一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法，包括以下步骤：
步骤a：将锅炉燃烧排出的烟气引入甲醇裂解反应器，对甲醇裂解反应器进行加热；
步骤b：将比例为1：1-2的甲醇与水的混合液体汽化后，输入甲醇裂解反应器；
步骤c：在220-300℃、1-5MPa反应条件、催化剂和助剂的作用下，甲醇和水发生反应，生产氢气和二氧化碳的混合气体；
步骤d：将步骤c获得的混合气体通过燃烧器通入锅炉内作为燃料使用。
所述步骤C的所述催化剂由贵金属催化剂、贵金属以外的其他金属催化剂以及稀土氧化物催化剂组成，所述贵金属催化剂、所述其他金属催化剂、所述稀土氧化物催化剂以及所述助剂的质量配比为：1-2：1-5：0.1-2：0.1-1。
所述贵金属催化剂包括铂Pt、铱lr和钯Pd，其质量配比为：1-3:0.1-3:0.1-6。
所述其他金属催化剂包括铜Cu、锌Zn、铝AL、锰Mn和镍Ni，其质量配比为：2-8:1-3:1-2:0.1-2:0.1-2。
所述稀土氧化物催化剂包括La2O3、Sm2O3和Y2O3，其质量配比为：0.1-3:0.1-2:0.1-2。
所述助剂包括Cr和Fe，其质量配比为：1-3：0.1-2。
所述步骤b中的所述水为经过树脂吸附，除去硬度离子的软化水。
为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置，包括锅炉、烟囱和连接锅炉和烟囱的尾部烟道，其中，所述锅炉的尾部烟道上并联设置有烟气旁路，所述烟气旁路上设置有甲醇裂解反应器，所述甲醇裂解反应器的出口通过换热器与所述锅炉的燃烧器连接。
所述甲醇裂解反应器的入口通过所述换热器与贮罐连接，所述甲醇裂解反应器和所述贮罐之间的管道上设置有增压泵。
所述烟气旁路管道上设置有调节阀门。
本发明带来的有益效果是：（1）本发明的方法制备的含氢气体，热值为12528kJ/Nm3，可以替代燃料油、天然气、重油、煤炭等燃料，解决锅炉使用能源污染问题，pm2.5完全达标和超出环保标准，具有无硫、低碳、无排放的特点；（2）和烧天然气的锅炉比较，节省的费用是烧天然气的18%以上，大大降低成本；（3）催化剂材料寿命长，正常运行时，使用寿命2年更换一次；（4）成功地利用了锅炉尾部烟气余热为反应提供热量，避免了其他加热用辅助燃料，从而使合成气体的生产成本降低；（5）本发明的制备方法甲醇的单程转化率可达99%以上，合成气体的选择性高于98%；（6）本发明降低了产物中CO等气体的含量。
附图说明
图1为本发明的反应装置图；
附图中，标记为：1、锅炉；2、尾部烟道；3、烟气旁路；4、甲醇裂解反应器；5、烟囱；6、燃烧器；7、贮罐；8、增压泵；9、调节阀门；10、换热器。
具体实施方式
针对外部热源和催化剂效率低下，产物中有害气体过多以及天然气作为锅炉燃料成本较高的问题，本发明提供了一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法。
实施例1
步骤a：将锅炉燃烧排出的烟气引入甲醇裂解反应器，对甲醇裂解反应器进行加热；
步骤b：将比例为1：2的甲醇与水的混合液体汽化后，输入甲醇裂解反应器；
步骤c：在290℃、3MPa反应条件、催化剂和助剂的作用下，甲醇和水发生反应，生产氢气和二氧化碳的混合气体；
步骤d：将步骤c获得的混合气体通过燃烧器通入锅炉内作为燃料使用。
所述步骤C的所述催化剂由贵金属催化剂、贵金属以外的其他金属催化剂以及稀土氧化物催化剂组成，所述贵金属催化剂、所述其他金属催化剂、所述稀土氧化物催化剂以及所述助剂的质量配比为：2：1：0.1：0.1。
所述贵金属催化剂包括铂Pt、铱lr和钯Pd，其质量配比为：1:0.1: 1。
所述其他金属催化剂包括铜Cu、锌Zn、铝AL、锰Mn和镍Ni，其质量配比为：8:1:1:0.1:0.1。
所述稀土氧化物催化剂包括La2O3、Sm2O3和Y2O3，其质量配比为：1: 1:0.1。
所述助剂包括Cr和Fe，其质量配比为：1：1。
所述步骤b中的所述水为经过树脂吸附，除去硬度离子的软化水。
反应结果表明，甲醇的单程转化率为99.1%，含氢气体的选择性为99.1%，氢气含量为74.21%。
实施例2
步骤a：将锅炉燃烧排出的烟气引入甲醇裂解反应器，对甲醇裂解反应器进行加热；
步骤b：将比例为1：2的甲醇与水的混合液体汽化后，输入甲醇裂解反应器；
步骤c：在300℃、5MPa反应条件、催化剂和助剂的作用下，甲醇和水发生反应，生产氢气和二氧化碳的混合气体；
步骤d：将步骤c获得的混合气体通过燃烧器通入锅炉内作为燃料使用。
所述步骤C的所述催化剂由贵金属催化剂、贵金属以外的其他金属催化剂以及稀土氧化物催化剂组成，所述贵金属催化剂、所述其他金属催化剂、所述稀土氧化物催化剂以及所述助剂的质量配比为：2：1：0.1：1。
所述贵金属催化剂包括铂Pt、铱lr和钯Pd，其质量配比为：1:0.5:2。
所述其他金属催化剂包括铜Cu、锌Zn、铝AL、锰Mn和镍Ni，其质量配比为：4: 3: 2:0.1: 2。
所述稀土氧化物催化剂包括La2O3、Sm2O3和Y2O3，其质量配比为： 3:0.1: 1。
所述助剂包括Cr和Fe，其质量配比为：1：2。
所述步骤b中的所述水为经过树脂吸附，除去硬度离子的软化水。
反应结果表明，甲醇的单程转化率为99.3%，含氢气体的选择性为99.34%，氢气含量为74.55%。
实施例3
步骤a：将锅炉燃烧排出的烟气引入甲醇裂解反应器，对甲醇裂解反应器进行加热；
步骤b：将比例为1：2的甲醇与水的混合液体汽化后，输入甲醇裂解反应器；
步骤c：在285℃、4MPa反应条件、催化剂和助剂的作用下，甲醇和水发生反应，生产氢气和二氧化碳的混合气体；
步骤d：将步骤c获得的混合气体通过燃烧器通入锅炉内作为燃料使用。
所述步骤C的所述催化剂由贵金属催化剂、贵金属以外的其他金属催化剂以及稀土氧化物催化剂组成，所述贵金属催化剂、所述其他金属催化剂、所述稀土氧化物催化剂以及所述助剂的质量配比为：2：3：1：1。
所述贵金属催化剂包括铂Pt、铱lr和钯Pd，其质量配比为：2:2:1。
所述其他金属催化剂包括铜Cu、锌Zn、铝AL、锰Mn和镍Ni，其质量配比为：6:2:1:1:0.1。
所述稀土氧化物催化剂包括La2O3、Sm2O3和Y2O3，其质量配比为：1: 2: 2。
所述助剂包括Cr和Fe，其质量配比为：1：2。
所述步骤b中的所述水为经过树脂吸附，除去硬度离子的软化水。
反应结果表明，甲醇的单程转化率为99.44%，含氢气体的选择性为99.78%，氢气含量为74.67%。
实施例4
步骤a：将锅炉燃烧排出的烟气引入甲醇裂解反应器，对甲醇裂解反应器进行加热；
步骤b：将比例为1：2的甲醇与水的混合液体汽化后，输入甲醇裂解反应器；
步骤c：在220℃、2MPa反应条件、催化剂和助剂的作用下，甲醇和水发生反应，生产氢气和二氧化碳的混合气体；
步骤d：将步骤c获得的混合气体通过燃烧器通入锅炉内作为燃料使用。
所述步骤C的所述催化剂由贵金属催化剂、贵金属以外的其他金属催化剂以及稀土氧化物催化剂组成，所述贵金属催化剂、所述其他金属催化剂、所述稀土氧化物催化剂以及所述助剂的质量配比为：2：1：0.1：1。
所述贵金属催化剂包括铂Pt、铱lr和钯Pd，其质量配比为：3:0.1:2。
所述其他金属催化剂包括铜Cu、锌Zn、铝AL、锰Mn和镍Ni，其质量配比为：2: 3: 2:1:1。
所述稀土氧化物催化剂包括La2O3、Sm2O3和Y2O3，其质量配比为：3: 2: 2。
所述助剂包括Cr和Fe，其质量配比为：3：2。
所述步骤b中的所述水为经过树脂吸附，除去硬度离子的软化水。
反应结果表明，甲醇的单程转化率为99.66%，含氢气体的选择性为99.80%，氢气含量为74.77%。
为了实现发明目的，本发明还提供一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置，包括锅炉1、烟囱5，以及连接锅炉1和烟囱5的尾部烟道2，其中，尾部烟道2上并联设置有烟气旁路3，烟气旁路3上设置有甲醇裂解反应器4，甲醇裂解反应器4出口通过换热器10与锅炉1的燃烧器6连接。甲醇裂解反应器4入口通过换热器10与贮罐7连接，甲醇裂解反应器4和贮罐7之间的管道上设置有增压泵8。烟气旁路3管道上设置有调节阀门9。
在反应时，甲醇和软化水从贮罐7，经增压泵8加压后送入换热器10，在换热器10中反应物液与反应生成的含氢气体进行热交换，升温后进入装有催化剂的甲醇裂解反应器4中，锅炉1燃烧产生的烟气通过尾部烟道2放出，温度为250-350℃，烟气从尾部烟道2的烟气旁路3经过，将烟气旁路3内的甲醇裂解反应器4加热，使得甲醇裂解反应器4中的温度达到220-300℃，压力达到1-5MPa，甲醇和软化水气化，在催化剂的作用下，发生甲醇水蒸气重整反应，制得含氢气体，含氢气体经换热器10的换热作用，进入燃烧器6中，为锅炉1燃烧供热。
调节阀门9用来控制烟气的量，从而控制甲醇裂解反应器4的温度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a：将锅炉燃烧排出的烟气引入甲醇裂解反应器，对甲醇裂解反应器进行加热；
步骤b：将比例为1：1-2的甲醇与水的混合液体汽化后，输入甲醇裂解反应器；
步骤c：在220-300℃、1-5MPa反应条件、催化剂和助剂的作用下，甲醇和水发生反应，生产氢气和二氧化碳的混合气体；
步骤d：将步骤c获得的混合气体通过燃烧器通入锅炉内作为燃料使用。
2. 根据权利要求1所述的甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法，其特征在于，所述步骤C的所述催化剂由贵金属催化剂、贵金属以外的其他金属催化剂以及稀土氧化物催化剂组成，所述贵金属催化剂、所述其他金属催化剂、所述稀土氧化物催化剂以及所述助剂的质量配比为：1-2：1-5：0.1-2：0.1-1。
3.根据权利要求1或2所述的甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法，其特征在于，所述贵金属催化剂包括铂Pt、铱lr和钯Pd，其质量配比为：1-3:0.1-3:0.1-6。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法，其特征在于，所述其他金属催化剂包括铜Cu、锌Zn、铝AL、锰Mn和镍Ni，其质量配比为：2-8:1-3:1-2:0.1-2:0.1-2。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法，其特征在于，所述稀土氧化物催化剂包括La2O3、Sm2O3和Y2O3，其质量配比为：0.1-3:0.1-2:0.1-2。
6.根据权利要求1所述的甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法，其特征在于，所述助剂包括Cr和Fe，其质量配比为：1-3：0.1-2。
7.根据权利要求1所述的甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的方法，其特征在于，所述步骤b中的所述水为经过树脂吸附，除去硬度离子的软化水。
8.一种甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置，包括锅炉、烟囱和连接锅炉和烟囱的尾部烟道，其特征在于，所述锅炉的尾部烟道上并联设置有烟气旁路，所述烟气旁路上设置有甲醇裂解反应器，所述甲醇裂解反应器的反应气出口通过换热器与所述锅炉的燃烧器连接。
9.根据权利要求8所述的甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置，其特征在于，所述甲醇裂解反应器的反应气入口通过所述换热器与贮罐连接，所述甲醇裂解反应器和所述贮罐之间的管道上设置有增压泵。
10.根据权利要求8或9所述的甲醇水蒸气重整制备锅炉用氢气的装置，其特征在于，所述烟气旁路管道上设置有调节阀门。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104671203A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-06-03 | 沾化瑜凯新材料科技有限公司 | 一种甲醇裂解及变压吸附制氢的方法 |
| CN104689823A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-06-10 | 上海摩醇动力技术有限公司 | 化成箔作为载体制备铜基催化剂的工艺 |
| CN104741132A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-07-01 | 上海摩醇动力技术有限公司 | 化成箔作为载体制备贵金属催化剂的工艺 |
| CN105347301A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-02-24 | 刘建安 | 一种可燃气体发生装置 |
| CN105361729A (zh) * | 2014-08-27 | 2016-03-02 | 上海合既得动氢机器有限公司 | 一种富氢烧烤炉 |
| CN110835095A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-25 | 中科院大连化学物理研究所张家港产业技术研究院有限公司 | 甲醇水蒸气重整与氢分离一体式高压制氢系统及其方法 |
| CN112657431A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-04-16 | 安徽成泰医药科技有限公司 | 一种甲醇裂解制氢用抽空装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3528858A1 (de) * | 1985-08-12 | 1987-02-19 | Caloric Ges Apparatebau | Verfahren und anlage zur herstellung von synthesegas durch spaltung von kohlenwasserstoffen |
| JPH11292501A (ja) * | 1998-04-03 | 1999-10-26 | Iwatani Industrial Gases Corp | メタノールからの水素製造方法及びその製造設備 |
| CN1334141A (zh) * | 2000-07-18 | 2002-02-06 | 三井化学株式会社 | 甲醇蒸汽重整催化剂及用该催化剂制备氢气的方法 |
| CN1945123A (zh) * | 2006-09-22 | 2007-04-11 | 清华大学 | 一种用于工业炉的醇基汽化重整燃烧系统 |
| CN101041418A (zh) * | 2007-04-24 | 2007-09-26 | 太原市华泰威工程设备有限公司 | 甲醇制气工艺及设备 |
| CN102627259A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-08 | 成都赛普瑞兴科技有限公司 | 一种甲醇水蒸气重整制氢的方法 |
-
2013
- 2013-09-05 CN CN201310398416.9A patent/CN103420337B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3528858A1 (de) * | 1985-08-12 | 1987-02-19 | Caloric Ges Apparatebau | Verfahren und anlage zur herstellung von synthesegas durch spaltung von kohlenwasserstoffen |
| JPH11292501A (ja) * | 1998-04-03 | 1999-10-26 | Iwatani Industrial Gases Corp | メタノールからの水素製造方法及びその製造設備 |
| CN1334141A (zh) * | 2000-07-18 | 2002-02-06 | 三井化学株式会社 | 甲醇蒸汽重整催化剂及用该催化剂制备氢气的方法 |
| CN1945123A (zh) * | 2006-09-22 | 2007-04-11 | 清华大学 | 一种用于工业炉的醇基汽化重整燃烧系统 |
| CN101041418A (zh) * | 2007-04-24 | 2007-09-26 | 太原市华泰威工程设备有限公司 | 甲醇制气工艺及设备 |
| CN102627259A (zh) * | 2012-03-27 | 2012-08-08 | 成都赛普瑞兴科技有限公司 | 一种甲醇水蒸气重整制氢的方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105361729A (zh) * | 2014-08-27 | 2016-03-02 | 上海合既得动氢机器有限公司 | 一种富氢烧烤炉 |
| CN104671203A (zh) * | 2015-02-04 | 2015-06-03 | 沾化瑜凯新材料科技有限公司 | 一种甲醇裂解及变压吸附制氢的方法 |
| CN104689823A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-06-10 | 上海摩醇动力技术有限公司 | 化成箔作为载体制备铜基催化剂的工艺 |
| CN104741132A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-07-01 | 上海摩醇动力技术有限公司 | 化成箔作为载体制备贵金属催化剂的工艺 |
| CN105347301A (zh) * | 2015-12-10 | 2016-02-24 | 刘建安 | 一种可燃气体发生装置 |
| CN110835095A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-25 | 中科院大连化学物理研究所张家港产业技术研究院有限公司 | 甲醇水蒸气重整与氢分离一体式高压制氢系统及其方法 |
| CN110835095B (zh) * | 2019-10-28 | 2023-08-18 | 中科院大连化学物理研究所张家港产业技术研究院有限公司 | 甲醇水蒸气重整与氢分离一体式高压制氢系统及其方法 |
| CN112657431A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-04-16 | 安徽成泰医药科技有限公司 | 一种甲醇裂解制氢用抽空装置 |
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