CN218539307U - 一种集装箱式乙醇制氢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种集装箱式乙醇制氢装置，包括：集装箱，包括沿集装箱的宽度方向相对设置且位于集装箱其中一端部的第一分区和第二分区，第二分区的一侧还设有位于集装箱中段的第三分区；乙醇制氢装置，包括：反应器，设置于第一分区，对外部泵入的乙醇进行催化裂解得到氢气和乙酸乙酯；变压吸附塔模组，设置于第二分区，对反应器输出的氢气进行过滤纯化处理并输出；多个储罐，设置于第三分区，分别接收经由变压吸附塔模组过滤纯化处理后的氢气和反应器输出的乙酸乙酯并进行储存；反应器和变压吸附塔模组的高度低于集装箱的限制高度。有益效果是本实用新型中的集装箱式乙醇制氢装置降低反应器和变压吸附塔模组的高度以实现集成于集装箱内。

Description

一种集装箱式乙醇制氢装置

技术领域

本实用新型涉及乙醇制氢技术领域，尤其涉及一种集装箱式乙醇制氢装置。

背景技术

工业上大量生产氢气的方法是用水蒸汽通过灼热的焦炭，生成的水煤气经过分离得到氢气，电解水或甲烷与水蒸汽作用后生成的物质经分离也可以得到氢，随着对氢能越来越大的需求，近年来又开发出多种新的制氢方式及新的乙醇制氢装置。

但是目前的乙醇制氢装置追求生产效率，反应器大而且高，且大多采用就地安装的模式，为了安装检修方便，将容器之间的间隔设置的相对较远，不利于氢气能源的商业化使用，只能存在于大型工业场地内。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种集装箱式乙醇制氢装置，包括：

一集装箱，包括沿所述集装箱的宽度方向相对设置且位于所述集装箱其中一端部的一第一分区和一第二分区，所述第二分区的一侧还设有位于所述集装箱中段的一第三分区；

一乙醇制氢装置，包括：

一反应器，设置于所述第一分区，所述反应器对外部泵入的乙醇进行催化裂解得到氢气和乙酸乙酯；

一变压吸附塔模组，设置于所述第二分区，连接所述反应器，所述变压吸附塔组对所述反应器输出的所述氢气进行过滤纯化处理并输出；

多个储罐，设置于所述第三分区，分别连接所述反应器和所述变压吸附塔组，各所述储罐分别接收经由所述变压吸附塔模组过滤纯化处理后的所述氢气和所述反应器输出的所述乙酸乙酯并进行储存；

所述反应器和所述变压吸附塔模组的高度低于所述集装箱的限制高度。

优选的，所述集装箱的另一端部设有一第四分区，所述第四分区内设置有一材料中转箱，连接所述反应器，所述材料中转箱由外部泵入乙醇并输出至所述反应器进行乙醇制氢。

优选的，所述第一分区的一侧还设有位于所述集装箱中段的一第五分区且所述第五分区与所述第三分区沿所述集装箱的宽度方向相对设置，所述第五分区内设有一换热器组，分别连接所述材料中转箱和所述反应器，所述材料中转箱输出的所述乙醇经由所述换热器组进行加热处理后输出至所述反应器进行乙醇制氢。

优选的，还包括一气液分离塔，设置于所述第一分区内，分别连接所述反应器、各所述储罐和所述变压吸附塔模组，所述气液分离塔对所述反应器输出的所述氢气和所述乙酸乙酯进行冷却分离并将分离出来的所述乙酸乙酯输出至各所述储罐进行储存，以及将分离出来的所述乙醇输出至所述变压吸附塔模组进行过滤纯化处理。

优选的，所述气液分离塔通过一氢气提纯模组连接所述变压吸附塔模组，所述氢气提纯模组设置于所述第一分区内，所述气液分离塔分离出来的所述氢气经由所述氢气提纯模组进行提纯处理后输出至所述变压吸附塔模组进行过滤纯化处理。

优选的，所述集装箱的另一端部设有一第六分区，所述第六分区内设置有一脱氧脱水模组，分别连接所述氢气提纯模组和所述变压吸附塔模组，所述气液分离塔分离出来的所述氢气经由所述氢气提纯模组的提纯处理以及所述脱氧脱水模组的脱氧脱水处理后输出至所述变压吸附塔模组进行过滤纯化处理。

优选的，所述集装箱由两个45尺柜的集装箱拼接而成。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

(1)本实用新型中的集装箱式乙醇制氢装置为氢气能源的商业化使用开辟了道路，有利于氢气能源的推广；

(2)本实用新型中的集装箱式乙醇制氢装置相对于现有各种氢气来源，避免了大规模氢气运输和贮存，有效增加安全性；

(3)本实用新型中的集装箱式乙醇制氢装置打破了传统化工设备就地安装的模式，可以开展中小批量生产以降低成本，避免制氢消耗大量电力；

(4)本实用新型中的集装箱式乙醇制氢装置的制氢生产范围相对狭小和固定，更加容易检测和预防危险；

(5)本实用新型中的集装箱式乙醇制氢装置通过降低反应器和降压吸附塔模组的高度实现集成箱内的集成设置且不影响制氢效率。

附图说明

图1为本实用新型的较佳的实施例中，集装箱式乙醇制氢装置的整体示意图；

图2为本实用新型的较佳的实施例中，集装箱式乙醇制氢装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型并不限定于该实施方式，只要符合本实用新型的主旨，则其他实施方式也可以属于本实用新型的范畴。

本实用新型的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种集装箱式乙醇制氢装置，如图1、2所示，包括：

一集装箱1，包括沿集装箱1的宽度方向相对设置且位于集装箱1其中一端部的一第一分区11和一第二分区12，第二分区12的一侧还设有位于集装箱1中段的一第三分区13；

一乙醇制氢装置2，包括：

一反应器21，设置于第一分区11，反应器21对外部泵入的乙醇进行催化裂解得到氢气和乙酸乙酯；

一变压吸附塔模组22，设置于第二分区12，连接反应器21，变压吸附塔组22对反应器21输出的氢气进行过滤纯化处理并输出；

多个储罐3，设置于第三分区13，分别连接反应器21和变压吸附塔组22，各储罐3分别接收经由变压吸附塔模组22过滤纯化处理后的氢气和反应器21输出的乙酸乙酯并进行储存；

反应器21和变压吸附塔模组22的高度低于集装箱1的限制高度。

具体地，本实施例中，考虑到现有的乙醇制氢装置大多采用就地安装的模式，不能轻易改变制氢场地，缺乏便利性和可变通性，因此，通过降低乙醇制氢装置的整体高度以将乙醇制氢装置安装于集装箱1内。

优选的，压低高度会影响反应器1的长径比，间接影响乙醇制氢的效率，通过大量实验得到一个合适的长径比并根据该长径比降低反应器1的高度并增加直径，保证能够将反应器1安装于集装箱1内且不影响制氢效率。

具体地，本实施例中，将乙醇制氢装置安装于集装箱1内能够为氢气能源的商业化使用开辟道路，相对于现有制备氢气的方法，可以开展中小规模批量生产氢气，避免了大规模氢气运输和贮存，避免制氢消耗大量电力，可对制氢过程中产生的温室气体进行实时收集以减少环境污染，总体上更加安全，更加节省经济。

优选的，乙醇制氢装置采用相对模块化的外形，既方便运输，也方便应用，拓宽了市场，增加了订单，能够有效提高经济效益。

优选的，乙醇制氢装置安装于集装箱1内能够减小制氢生产范围，更加容易检测和预防危险，具备更高的安全性。

本实用新型的较佳的实施例中，集装箱1的另一端部设有一第四分区14，第四分区14内设置有一材料中转箱23，连接反应器21，材料中转箱23由外部泵入乙醇并输出至反应器21进行乙醇制氢。

具体地，本实施例中，材料中转箱23可以根据需要从外部泵入乙醇并输出至反应器21进行乙醇制氢。

本实用新型的较佳的实施例中，第一分区11的一侧还设有位于集装箱1中段的一第五分区15且第五分区15与第三分区13沿集装箱1的宽度方向相对设置，第五分区15内设有一换热器组24，分别连接材料中转箱23和反应器21，材料中转箱23输出的乙醇经由换热器组24进行加热处理后输出至反应器21进行乙醇制氢。

具体地，本实施例中，换热器组24可以利用制氢反应的余温和电热对乙醇进行加热以使乙醇达到反应温度。

本实用新型的较佳的实施例中，还包括一气液分离塔25，设置于第一分区11内，分别连接反应器21、各储罐3和变压吸附塔模组22，气液分离塔25对反应器21输出的氢气和乙酸乙酯进行冷却分离并将分离出来的乙酸乙酯输出至各储罐3进行储存，以及将分离出来的乙醇输出至变压吸附塔模组22进行过滤纯化处理。

具体地，本实施例中，通过气液分离塔25对反应器21输出的氢气和乙酸乙酯进行冷却分离，冷却后的氢气为气体，冷却后的乙酸乙酯为液体，实现气液分离，且产生的大部分热量可用于加热乙醇进行二次利用。

本实用新型的较佳的实施例中，气液分离塔25通过一氢气提纯模组26连接变压吸附塔模组22，氢气提纯模组26设置于第一分区11内，气液分离塔25分离出来的氢气经由氢气提纯模组26进行提纯处理后输出至变压吸附塔模组22进行过滤纯化处理。

具体地，本实施例中，考虑到会有其他成分混在氢气当中，因此设置氢气提纯模组26提取排除混在氢气中的其他成分。

本实用新型的较佳的实施例中，集装箱1的另一端部设有一第六分区16，第六分区16内设置有一脱氧脱水模组27，分别连接氢气提纯模组26和变压吸附塔模组22，气液分离塔25分离出来的氢气经由氢气提纯模组26的提纯处理以及脱氧脱水模组27的脱氧脱水处理后输出至变压吸附塔模组22进行过滤纯化处理。

具体地，本实施例中，通过脱氧脱水模组27提取混在氢气中的氧气生成水，一起排出。

本实用新型的较佳的实施例中，集装箱1由两个45尺柜的集装箱拼接而成。

具体地，本实施例中，45尺柜的集装箱的限制高度为2.7米。因此，乙醇制氢装置的高度低于2.7米。

优选的，采用的集装箱尺寸并不限定于45尺柜，当使用其他尺寸的集装时，乙醇制氢装置的整体高度需要作相应调整。

具体地，本实施例中，可以采用一控制器连接反应器21、变压吸附塔模组22、材料中转箱23、换热器组24、气液分离塔25、氢气提纯模组26和脱氧脱水模组27，对反应器21、变压吸附塔模组22、材料中转箱23、换热器组24、气液分离塔25、氢气提纯模组26和脱氧脱水模组27的启闭添加时序控制以节省能源。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种集装箱式乙醇制氢装置，其特征在于，包括:

一集装箱，包括沿所述集装箱的宽度方向相对设置且位于所述集装箱其中一端部的一第一分区和一第二分区，所述第二分区的一侧还设有位于所述集装箱中段的一第三分区；

一乙醇制氢装置，包括：

一反应器，设置于所述第一分区，所述反应器对外部泵入的乙醇进行催化裂解；

一变压吸附塔模组，设置于所述第二分区，连接所述反应器，所述变压吸附塔模组对所述反应器输出的氢气进行过滤纯化处理并输出过滤纯化处理后的氢气；

多个储罐，设置于所述第三分区，分别连接所述反应器和所述变压吸附塔模组，各所述储罐分别接收经由所述变压吸附塔模组过滤纯化处理后的所述氢气和所述反应器输出的乙酸乙酯并进行储存；

所述反应器和所述变压吸附塔模组的高度低于所述集装箱的限制高度。

2.根据权利要求1所述的集装箱式乙醇制氢装置，其特征在于，所述集装箱的另一端部设有一第四分区，所述第四分区内设置有一材料中转箱，连接所述反应器，所述材料中转箱由外部泵入乙醇并输出至所述反应器进行乙醇制氢。

3.根据权利要求2所述的集装箱式乙醇制氢装置，其特征在于，所述第一分区的一侧还设有位于所述集装箱中段的一第五分区且所述第五分区与所述第三分区沿所述集装箱的宽度方向相对设置，所述第五分区内设有一换热器组，分别连接所述材料中转箱和所述反应器，所述材料中转箱输出的所述乙醇经由所述换热器组进行加热处理后输出至所述反应器进行乙醇制氢。

4.根据权利要求1所述的集装箱式乙醇制氢装置，其特征在于，还包括一气液分离塔，设置于所述第一分区内，分别连接所述反应器、各所述储罐和所述变压吸附塔模组。

5.根据权利要求4所述的集装箱式乙醇制氢装置，其特征在于，所述气液分离塔通过一氢气提纯模组连接所述变压吸附塔模组，所述氢气提纯模组设置于所述第一分区内，所述气液分离塔分离出来的氢气经由所述氢气提纯模组进行提纯处理后输出至所述变压吸附塔模组进行过滤纯化处理。

6.根据权利要求5所述的集装箱式乙醇制氢装置，其特征在于，所述集装箱的另一端部设有一第六分区，所述第六分区内设置有一脱氧脱水模组，分别连接所述氢气提纯模组和所述变压吸附塔模组，所述气液分离塔分离出来的所述氢气经由所述氢气提纯模组的提纯处理以及所述脱氧脱水模组的脱氧脱水处理后输出至所述变压吸附塔模组进行过滤纯化处理。

7.根据权利要求1所述的集装箱式乙醇制氢装置，其特征在于，所述集装箱由两个45尺柜的集装箱拼接而成。

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