CN220642594U - 新型甲醇制氢装置 - Google Patents
新型甲醇制氢装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220642594U CN220642594U CN202322363834.6U CN202322363834U CN220642594U CN 220642594 U CN220642594 U CN 220642594U CN 202322363834 U CN202322363834 U CN 202322363834U CN 220642594 U CN220642594 U CN 220642594U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- outlet
- inlet
- low
- methanol
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 156
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 112
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 112
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 102
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 70
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000005262 decarbonization Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 claims description 13
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 11
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 4
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 9
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 abstract description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000001651 catalytic steam reforming of methanol Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 1
- 238000007327 hydrogenolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种新型甲醇制氢装置，涉及甲醇制氢技术领域，其包括：甲醇转化工段、PSA提纯工段和低变反应器，其中，PSA提纯工段包括：变压吸附脱碳单元，具有用于排出脱碳解吸气的脱碳解吸气排出口；变压吸附提氢单元，具有用于排出提氢解吸气的提氢解吸气排出口；其中，甲醇转化工段的出口与变压吸附脱碳单元的入口连接，脱碳解吸气排出口与变压吸附提氢单元的入口连接，提氢解吸气排出口与低变反应器的入口连接，低变反应器的出口与变压吸附脱碳单元的入口连接。提氢解吸气进入低变反应器，将提氢解吸气中的一氧化碳转化为氢气，从而提高了PSA提纯工段的氢回收率，并且低变反应器无需外部热源，对装置整体能耗影响较小。
Description
技术领域
本实用新型涉及甲醇制氢技术领域，尤其是涉及一种新型甲醇制氢装置。
背景技术
目前工业上利用甲醇制氢的主要途径是甲醇蒸汽重整，即利用甲醇蒸气重整─变压吸附技术（PSA）制取纯氢和富含CO2的混合气体，混合气体经过进一步的后处理，可同时得到氢气和二氧化碳气。
如图1所示，传统甲醇制氢装置包括甲醇转化工段和PSA提纯工段，PSA提纯工段具有变压吸附脱碳单元，其中，甲醇转化工段的甲醇蒸汽重整过程是吸热反应（通常在250～300℃，1～5MPa的条件下进行），重整产物气经过PSA提纯工段后得到脱碳解吸气并可获得纯度高于99.99%的产品氢气，依据所使用的不同吸附剂及工艺条件，氢回收率在70%-87%之间变化。
传统甲醇制氢装置的PSA提纯工段产生的脱碳解吸气中含有大量的氢气，含有大量氢气的脱碳解吸气只能就地排放或者去导热油系统做燃料使用，导致传统甲醇制氢装置的氢回收率不是很高。
实用新型内容
针对上述情况，本实用新型提供一种新型甲醇制氢装置，旨在解决传统甲醇制氢装置的PSA提纯工段产生的脱碳解吸气中含有大量的氢气，含有大量氢气的脱碳解吸气只能就地排放或者去导热油系统做燃料使用，导致传统甲醇制氢装置的氢回收率不是很高的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本实用新型提供一种新型甲醇制氢装置，其包括甲醇转化工段、PSA提纯工段和低变反应器，其中，PSA提纯工段包括：
变压吸附脱碳单元，用于分离得到产品氢气和脱碳解吸气，变压吸附脱碳单元具有用于排出脱碳解吸气的脱碳解吸气排出口；
变压吸附提氢单元，用于分离得到产品氢气和提氢解吸气，变压吸附提氢单元具有用于排出提氢解吸气的提氢解吸气排出口；
其中，甲醇转化工段的出口与变压吸附脱碳单元的入口连接，脱碳解吸气排出口与变压吸附提氢单元的入口连接，提氢解吸气排出口与低变反应器的入口连接，低变反应器的出口与变压吸附脱碳单元的入口连接。
在本实用新型的一些实施例中，提氢解吸气排出口和低变反应器的入口之间连接有提氢解吸气压缩机。
在本实用新型的一些实施例中，甲醇转化工段的出口与变压吸附脱碳单元的入口之间也连接有低变反应器。
在本实用新型的一些实施例中，甲醇转化工段的出口与提氢解吸气排出口与同一低变反应器的入口连接。
在本实用新型的一些实施例中，甲醇转化工段包括：
原料液泵；
气化过热器，其入口与原料液泵的出口连接；
转化器，其入口与气化过热器的出口连接、出口与低变反应器的入口连接。
在本实用新型的一些实施例中，原料液泵和气化过热器之间连接有预热器。
在本实用新型的一些实施例中，PSA提纯工段还包括净化塔，净化塔的入口与低变反应器的出口连接，净化塔的气相出口与变压吸附脱碳单元的入口连接。
在本实用新型的一些实施例中，净化塔的液相出口与原料液泵的入口连接。
在本实用新型的一些实施例中，净化塔的入口与低变反应器的出口之间连接有冷却器。
在本实用新型的一些实施例中，冷却器的入口和低变反应器的出口之间连接有预热器。
本实用新型实施例至少具有如下优点或有益效果：
脱碳解吸气经过变压吸附提氢单元后得到提氢解吸气，提氢解吸气进入低变反应器，将提氢解吸气中的一氧化碳转化为氢气，从而提高了PSA提纯工段的氢回收率，并且低变反应器无需外部热源，对装置整体能耗影响较小。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得明显，或者通过实施本实用新型而了解。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统甲醇制氢装置的结构示意图；
图2为实施例1提供的新型甲醇制氢装置的结构示意图。
图2中的图标：
11-原料液泵，12-预热器，121-第一入口，122-第一出口，123-第二入口，124-第二出口，13-气化过热器，14-转化器，
2-低变反应器，
31-冷却器，32-净化塔，321-净化塔的气相出口，322-净化塔的液相出口，323-脱盐水泵，33-变压吸附脱碳单元，331-脱碳解吸气排出口，34-变压吸附提氢单元，341-提氢解吸气排出口，35-提氢解吸气压缩机。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。
在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
实施例1
请参照图1～图2，本实施例提供一种新型甲醇制氢装置，其主要可以包括依次连接的甲醇转化工段、低变反应器2和PSA提纯工段。
甲醇转化工段包括原料液泵11、预热器12、气化过热器13和转化器14。
原料液泵11用于输送甲醇。
预热器12的第一入口121与原料液泵11的出口连接。
气化过热器13的入口与预热器12的第一出口122连接。第一入口121与第一出口122相对应。
转化器14的入口与气化过热器13的出口连接；转化器14采用管式反应器，其管壳中充满热载体进行换热，以保持恒温反应。
低变反应器2的入口与转化器14的出口连接、出口与预热器12的第二入口123连接。
PSA提纯工段主要可以包括冷却器31、净化塔32、变压吸附脱碳单元33、变压吸附提氢单元34和提氢解吸气压缩机35。
冷却器31的入口与预热器12的第二出口124连接。第二入口123与第二出口124相对应。
净化塔32通过脱盐水泵323通入用于喷淋净化的脱盐水；净化塔32的入口与冷却器31的出口连接；净化塔的气相出口321与变压吸附脱碳单元33的入口连接，净化塔的液相出口322与原料液泵11的入口连接。
变压吸附脱碳单元33产生脱碳解吸气和产品氢气；变压吸附脱碳单元33具有用于排出脱碳解吸气的脱碳解吸气排出口331。
变压吸附提氢单元34的入口与脱碳解吸气排出口331连接，变压吸附提氢单元34产生提氢解吸气和产品氢气；变压吸附提氢单元34具有用于排出提氢解吸气的提氢解吸气排出口341。
提氢解吸气压缩机35的入口与提氢解吸气排出口341连接、出口与低变反应器2的入口连接。
结合上述内容，新型甲醇制氢装置的工作原理是：
原料甲醇在经过转化器14后得到转化气，转化气与提氢解吸气一起作为混合气进入低变反应器2进行进一步反应，将混合气中大部分的一氧化碳转化为氢气，从而提高了氢回收率、提高了甲醇转化率、降低了甲醇单耗。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于，在本实施例中，转化气不与提氢解吸气混合，转化气不经过低变反应器2而直接进入预热器12的第二入口，只有提氢解吸气进入低变反应器2进行进一步反应。
实施例3
本实施例与实施例1的不同之处在于，在本实施例中，转化气不与提氢解吸气混合，二者分别进入一独立的低液反应器。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于，在本实施例中，将提氢解吸气不经过压缩就直接送入低变反应器2中。
结合上述内容，实施例1提供的新型甲醇制氢装置至少具有以下有益效果：
一、脱碳解吸气经过变压吸附提氢单元34后得到提氢解吸气，提氢解吸气进入低变反应器2，将提氢解吸气中的一氧化碳转化为氢气，从而提高了PSA提纯工段的氢回收率，并且低变反应器2无需外部热源，对装置整体能耗影响较小。
二、由于一氧化碳转化为氢气为放热反应，从低变反应器2的出口排出的气体温度越低，低变反应器2中的一氧化碳含量就越低（也即低变反应器2内的反应温度越低，一氧化碳的转化率就越高），因而与实施例4相比，实施例1提供的新型甲醇制氢装置将提氢解吸气经过提氢解吸气压缩机35压缩降温至135℃后再送入低变反应器2，能够提高PSA提纯工段的氢回收率。
三、与实施例2相比，实施例1提供的新型甲醇制氢装置通过将转化气也送入低变反应器2进行进一步反应，能够降低进入PSA提纯工段的气体中的一氧化碳含量，这也有利于提高PSA提纯工段的氢回收率、降低甲醇单耗，进而有效低降低生产单位氢气所需的成本。
四、与实施例3相比，实施例1提供的新型甲醇制氢装置所需低液反应器的数量较少，设备投入成本较低。
最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新型甲醇制氢装置，其特征在于，包括甲醇转化工段、PSA提纯工段和低变反应器，其中，所述PSA提纯工段包括：
变压吸附脱碳单元，用于分离得到产品氢气和脱碳解吸气，所述变压吸附脱碳单元具有用于排出所述脱碳解吸气的脱碳解吸气排出口；
变压吸附提氢单元，用于分离得到产品氢气和提氢解吸气，所述变压吸附提氢单元具有用于排出所述提氢解吸气的提氢解吸气排出口；
其中，所述甲醇转化工段的出口与所述变压吸附脱碳单元的入口连接，所述脱碳解吸气排出口与所述变压吸附提氢单元的入口连接，所述提氢解吸气排出口与所述低变反应器的入口连接，所述低变反应器的出口与所述变压吸附脱碳单元的入口连接。
2.根据权利要求1所述的新型甲醇制氢装置，其特征在于，所述提氢解吸气排出口和所述低变反应器的入口之间连接有提氢解吸气压缩机。
3.根据权利要求1所述的新型甲醇制氢装置，其特征在于，所述甲醇转化工段的出口与所述变压吸附脱碳单元的入口之间也连接有低变反应器。
4.根据权利要求1所述的新型甲醇制氢装置，其特征在于，所述甲醇转化工段的出口与所述提氢解吸气排出口与同一所述低变反应器的入口连接。
5.根据权利要求4所述的新型甲醇制氢装置，其特征在于，所述甲醇转化工段包括：
原料液泵；
气化过热器，其入口与所述原料液泵的出口连接；
转化器，其入口与所述气化过热器的出口连接、出口与所述低变反应器的入口连接。
6.根据权利要求5所述的新型甲醇制氢装置，其特征在于，所述原料液泵和所述气化过热器之间连接有预热器。
7.根据权利要求5所述的新型甲醇制氢装置，其特征在于，所述PSA提纯工段还包括净化塔，所述净化塔的入口与所述低变反应器的出口连接，所述净化塔的气相出口与所述变压吸附脱碳单元的入口连接。
8.根据权利要求7所述的新型甲醇制氢装置，其特征在于，所述净化塔的液相出口与所述原料液泵的入口连接。
9.根据权利要求7所述的新型甲醇制氢装置，其特征在于，所述净化塔的入口与所述低变反应器的出口之间连接有冷却器。
10.根据权利要求9所述的新型甲醇制氢装置，其特征在于，所述冷却器的入口和所述低变反应器的出口之间连接有预热器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322363834.6U CN220642594U (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 新型甲醇制氢装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202322363834.6U CN220642594U (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 新型甲醇制氢装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220642594U true CN220642594U (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=90292536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202322363834.6U Active CN220642594U (zh) | 2023-09-01 | 2023-09-01 | 新型甲醇制氢装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220642594U (zh) |
-
2023
- 2023-09-01 CN CN202322363834.6U patent/CN220642594U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101830775B (zh) | 联合甲醇和氨 | |
| EP2196448B1 (en) | Method of coproducing methanol and ammonia | |
| CN100453447C (zh) | 一种富氢气源提纯氢气的工艺方法 | |
| CN101293812B (zh) | 含甲烷合成气联产甲醇和天然气技术 | |
| CN102585951B (zh) | 一种由焦炉气联产液化合成天然气、纯氢和甲醇的新工艺 | |
| CN100406375C (zh) | 一种甲醇重整制氢方法 | |
| US20080047197A1 (en) | Partial oxidation reformer-reforming exchanger arrangement for hydrogen production | |
| US8692034B2 (en) | Co-production of methanol and ammonia | |
| CN204625176U (zh) | 一种集成式甲醇制氢机 | |
| CN101096331A (zh) | 以焦炉气为原料一体化生产液氨和甲醇和/或二甲醚的方法 | |
| AU2019269094B2 (en) | Process for synthesising methanol | |
| CN102627259A (zh) | 一种甲醇水蒸气重整制氢的方法 | |
| CN102746870B (zh) | 一种费托合成工艺 | |
| CN101704714A (zh) | 甲醇合成回路弛放气经纯氧催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的方法及装置 | |
| CN220642594U (zh) | 新型甲醇制氢装置 | |
| CN112374459A (zh) | 提高炼油厂苯乙烯脱氢尾气中氢气回收率的系统及方法 | |
| CN209854029U (zh) | 一种无变换系统的合成气制甲醇装置 | |
| CN216155477U (zh) | 甲醇橇装制氢机 | |
| CN103992198B (zh) | 一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺 | |
| CN109847555B (zh) | 一种基于水合物法回收催化干气中多种气体的装置及方法 | |
| CN210885331U (zh) | 一种利用氰化钠尾气生产合成氨的装置 | |
| CN101704715A (zh) | 甲醇合成回路弛放气经纯氧非催化部分氧化后制合成气以增产甲醇的方法及装置 | |
| CN110669542A (zh) | 一种利用焦炉煤气制备费托蜡的方法及其装置 | |
| RU2198838C1 (ru) | Способ получения метанола | |
| CN107118818B (zh) | 一种利用甲醇驰放气合成lng的工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |