本技术涉及甲醇水制氢,具体而言,涉及一种甲醇水制氢换热装置。
背景技术:
1、甲醇制氢是一种制氢的技术路线。我国是全球最大的甲醇生产国,拥有全球甲醇产能的60%,由于甲醇来源丰富、成本低廉,而且在常温常压下作为液体便于储存和运输,因此相比于工业制氢等其他制氢方式,甲醇制氢的能耗和成本都更低。
2、在现有技术中,甲醇水制氢装置包括重整器和热油器,热油器提供热油给重整器用于给甲醇水制氢提供热量,同时重整器吸热后的热油通过热油泵输送回热油器中再进行加热。目前使用的甲醇水制氢装置中,将吸热后的冷油从热油器的上端输入,然后经过热油器加热后从热油器的下端输出,从热油器输出的热油经过管道输送至重整器的上端并从重整器的上端输入,然后经过重整器吸热后的冷油从重整器的下端输出,并通过热油泵输送至热油器的上端,其中具体的结构如申请号cn202222371746.6的专利所示。可以看出,目前使用的甲醇水制氢装置的热油管路十分的复杂,需要经过两次将热油提升的步骤,这就会导致热油的循环阻力较大,使得温度均匀化过程放缓,换热的效率较低,而且甲醇水制氢装置整体的热量利用效率较差,能源利用效率不高。
技术实现思路
1、本实用新型提供一种甲醇水制氢换热装置,该装置通过简化油路,并将热油泵的进口与重整器的出油口高度对齐,热油泵的出口与热油器的进油口高度对齐,从而使热油的循环阻力减小。
2、为解决上述技术问题,本实用新型提供一种甲醇水制氢换热装置,包括:重整器、热油泵、热油器,重整器的进油口和热油器的出油口通过管道连接,重整器的出油口和热油泵的进口通过冷油回收管道连接,热油器的进油口和热油泵的出口通过冷油输入管道连接,重整器的出油口设置在重整器的上部,热油器的进油口设置在热油器的上部,热油泵的进口与重整器的出油口高度对齐,热油泵的出口与热油器的进油口高度对齐,重整器的进油口设置在重整器的下端,热油器的出油口设置在热油器的下端。
3、本案中,重整器用于将甲醇水反应生成氢气,热油器给重整器反应提供热油以给甲醇水制氢反应加热。将重整器的出油口和热油器的出油口都设置在上部,相对现有的设计能够有效的简化油路,而且将热油泵的进口与重整器的出油口高度对齐、热油泵的出口与热油器的进油口高度对齐,能够减少油泵供油的高度差,有效的减少了热油循环的阻力。
4、进一步地,冷油回收管道和冷油输入管道均水平设置。
5、本案中,通过将冷油回收管道和冷油输入管道平行设置,能够有效的降低油料运输的阻力。
6、进一步地,重整器的进油口设置在重整器的下端,热油器的出油口设置在热油器的下端,重整器的进油口和热油器的出油口之间通过热油运输管道连接,且热油运输管道呈直线型。
7、本案中,通过将热油运输管路设置成直线型,相比现有技术,有效的简化了热油管路,从而减少了热油循环的阻力。
8、进一步地,冷油回收管道和冷油输入管道位于不同水平面上。
9、本案中,这样设计有利于热油泵的安置,使得装置的结构更加简单。
10、进一步地,还包括:汽化器,汽化器的出料口和重整器的进料口通过汽化甲醇水输送管道连接,汽化器的进料口与甲醇水输料管连接。
11、本案中,汽化器用于将甲醇水汽化以后输送至重整器中进行反应,汽化器的设置能够减少重整器的热量需求。
12、进一步地,热油器的进气口通入热蒸汽,热油器的出气口和汽化器的进气口通过管道连接。
13、本案中,使用热油器吸热后的热蒸汽给汽化器提供热量,有效的利用了余热,提升了装置的热量利用效率。
14、进一步地,汽化器上还设置有废气输出通道,废气输出通道与汽化器的出气口连接。
15、本案中,废气输出通道用于将汽化器吸热后的热蒸汽输送出去。
16、进一步地,还包括:燃烧器,燃烧器包括燃料输入管道、空气输入管道、燃烧腔、燃烧热气输出管道,其中料输入管道、空气输入管道、燃烧热气输出管道均与燃烧腔连通;燃烧热气输出管道与热油器的进气口连接。
17、本案中,燃烧器燃烧甲醇生成高温的热气,高温热气用于给热油器提供热量。
18、进一步地,燃烧器与热油器之间还设置有换热器,换热器的进口与燃烧热气输出管道连接,换热器的出口与热油器的进气口连接。
19、本案中,换热器用于使热油器的加热更加均匀。
20、进一步地,燃烧器、换热器、热油器依次成列设置,且热油泵和换热器分别位于热油器的相对两侧,汽化器的设置在热油器的顶部。
21、本案中,成列设置可以缩减装置整体的体积,并减少运输的距离,从而提高工作的效率,将汽化器设置在热油器的顶部便于热蒸汽向上流动直接进入汽化器中,减少了运输过程中的热量损失。
22、附图说明
23、图1为本实用新型实施例提供的一种甲醇水制氢换热装置的结构示意图;
24、图2为本实用新型实施例提供的另一视角的一种甲醇水制氢换热装置的结构示意图;
25、图3为本实用新型实施例提供的汽化器与热油器连接的结构示意图。
1.一种甲醇水制氢换热装置,其特征在于,包括:重整器(100)、热油泵(200)、热油器(300),所述重整器(100)的进油口和所述热油器(300)的出油口通过管道连接,所述重整器(100)的出油口和所述热油泵(200)的进口通过冷油回收管道(210)连接,所述热油器(300)的进油口和所述热油泵(200)的出口通过冷油输入管道(220)连接,所述重整器(100)的出油口设置在所述重整器(100)的上部,所述热油器(300)的进油口设置在所述热油器(300)的上部,所述热油泵(200)的进口与所述重整器(100)的出油口高度对齐,所述热油泵(200)的出口与所述热油器(300)的进油口高度对齐,所述重整器(100)的进油口设置在所述重整器(100)的下端,所述热油器(300)的出油口设置在所述热油器(300)的下端。
2.根据权利要求1所述的甲醇水制氢换热装置,其特征在于,所述冷油回收管道(210)和所述冷油输入管道(220)均水平设置。
3.根据权利要求1所述的甲醇水制氢换热装置,其特征在于,所述重整器(100)的进油口和所述热油器(300)的出油口之间通过热油运输管道(310)连接,且所述热油运输管道(310)呈直线型。
4.根据权利要求1所述的甲醇水制氢换热装置,其特征在于,所述冷油回收管道(210)和所述冷油输入管道(220)位于不同水平面上。
5.根据权利要求1所述的甲醇水制氢换热装置,其特征在于,还包括:汽化器(600),所述汽化器(600)的出料口和所述重整器(100)的进料口通过汽化甲醇水输送管道(610)连接,所述汽化器(600)的进料口与甲醇水输料管连接。
6.根据权利要求5所述的甲醇水制氢换热装置,其特征在于,所述热油器(300)的出气口和所述汽化器(600)的进气口通过管道连接。
7.根据权利要求6所述的甲醇水制氢换热装置,其特征在于,所述汽化器(600)上还设置有废气输出通道(620),所述废气输出通道(620)与所述汽化器(600)的出气口连接。
8.根据权利要求6所述的甲醇水制氢换热装置,其特征在于,还包括:燃烧器(400),所述燃烧器(400)包括燃料输入管道、空气输入管道、燃烧腔、燃烧热气输出管道,其中所述料输入管道、所述空气输入管道、所述燃烧热气输出管道均与所述燃烧腔连通;所述燃烧热气输出管道与所述热油器(300)的进气口连接。
9.根据权利要求8所述的甲醇水制氢换热装置,其特征在于,所述燃烧器(400)与所述热油器(300)之间还设置有换热器(500),所述换热器(500)的进口与所述燃烧热气输出管道连接,所述换热器(500)的出口与所述热油器(300)的进气口连接。
10.根据权利要求9所述的甲醇水制氢换热装置,其特征在于,所述燃烧器(400)、所述换热器(500)、所述热油器(300)依次成列设置,且所述热油泵(200)和所述换热器(500)分别位于所述热油器(300)的相对两侧,所述汽化器(600)的设置在所述热油器(300)的顶部。
