CN200710159028.X-一种微型化的甲醇自热重整制氢集成装置和制氢方法专利技术.docxVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN101462694B(45)授权公告日2011.04.20

(21)申请号200710159028.X

(22)申请日2007.12.19

(73)专利权人中国科学院大连化学物理研究所地址116023辽宁省大连市中山路457号

(72)发明人陈光文李恒强李淑莲焦凤军袁权

1-6.

US20070116995A1,2007.05.24,说明书第

[0027]-[0051]段.

CN1589174A,2005.03.02,权利要求1-40.审查员樊培伟

(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002

代理人马驰周秀梅

(51)Int.CI.

BO1J19/00(2006.01)CO1B3/32(2006.01)

(56)对比文件

US20040179980A1,2004.09.16,说明书第

[0037]-[0095]段.

CN1654120A,2005.08.17,说明书实施例

权利要求书3页说明书13页附图3页

(54)发明名称

一种微型化的甲醇自热重整制氢集成装置和制氢方法

(57)摘要

101462694BCN本发明涉及一种微型化的甲醇自热重整制氢集成装置和制氢方法。该氢源技术的特征为集成有甲醇自热重整和CO选择氧化(PROX)等主要反应单元，无需传统的CO水气变换单元，且仅用两级CO选择氧化；该氢源集成系统包括一组甲醇自热重整/换热模块、一组催化燃烧/汽化模块，两组CO选择氧化/换热模块，四组模块均为整体式催化反应器与微通道换热器焊接集成方式。利用本发明可获得CO浓度小于30ppm、H?浓度大于53%的1kW级重整气(干气)。本发明尤其适合于100W-100kW

101462694B

CN

CN101462694B权利要求书1/3页

2

1.一种微型化的甲醇自热重整制氢集成装置，包括一个甲醇自热重整反应器(Rr)、一个燃烧反应器(Rc)和两个CO选择氧化反应器(Rp1和Rp2),其特征在于：

(1)甲醇自热重整反应器(Rr)与一个实现重整气热交换的第五微通道换热器(Hr)集成的重整单元模块，该模块所含构件及其连接关系如下：

①甲醇自热重整反应器(Rr)内装填有整体结构的甲醇自热重整催化剂；

②第五微通道换热器(Hr)通过法兰(F1)连接在甲醇自热重整反应器(Rr)上；在第五微通道换热器(Hr)的一侧封板上设置有热流体入口(E1),其与甲醇自热重整反应器(Rr)上的气体出口(E2)对接，在第五微通道换热器(Hr)的侧壁上设置有热流体出口(E10),热流体出口(E10)经过三通(T3)一路转向换向阀(V1)与大气相通，三通(T3)的另一个出口由第一外管路(P1)与设置于第一CO选择氧化反应器(Rp1)前端的第三微通道换热器(H1)上的热流体入口(E9)相连接；

第五微通道换热器(Hr)的冷流体入口(E14)由第四外管路(P4)经三通(T4)分别与第一分支管路(P7)和第二分支管路(P8)连接；

③在第五微通道换热器(Hr)设置有冷流体通道出口(E3),在出口(E3)套焊管式气体分布器(D1),并置于甲醇自热重整反应器(Rr)入口区(R1);在气体分布器(D1)的微孔与重整催化剂前端面之间设置有点火线圈，点火线圈接外电源；

(2)燃烧反应器(Rc)与一个实现燃烧热交换的第二微通道换热器(Hc)集成的燃烧单元模块，用于重整原料的汽化；该模块所含构件及其连接关系如下：

①燃烧反应器(Rc),内装整体结构的燃烧催化剂；

②在燃烧反应器(Rc)入口区(R2)处设置一气体分布器(D2),气体分布器(D2)外接一“T”型接口件(T1),燃料由此构件汇合后进入气体分布器(D2);

③燃烧反应器(Rc)通过法兰(F2)与第二微通道换热器(Hc)连接；第二微通道换热器(Hc)上设置有热流体入口(E4),其与燃烧器出口(E5)对接，第二微通道换热器(Hc)的热流体出口放空，第二微通道换热器(Hc)的冷流体入口(E6)由第二外管路(P2)