一种撬装式甲醇重整制氢提纯设备及其制氢提纯方法与流程

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1.本发明涉及工业气体制备领域，更具体地说，它涉及一种撬装式甲醇重整制氢提纯设备及其制氢提纯方法。

背景技术：

2.氢气是最为广泛的工业气体，被广泛的用于石油、化工、电子、医药等领域，有“工厂血液”之称。氢气的制备方法有传统的水电解制氢、富氢尾气提纯制氢以及以天然气、煤、氨、甲醇、重油等为原料的裂解、分解、重整制氢，其中甲醇重整制氢由于原料来源方便、操作容易等优势而应用较多。
3.目前工业制氢主要采用甲醇水重整制氢的方法，目前甲醇水重整制氢装置主要存在以下缺陷：1、目前甲醇水重整制氢装置占地面积较大，导致投资增加，且装置建设周期较长，约6-8个月时间，此外还需要补充相关专业技术人员操作和维护设备、增加了人员成本，目前的甲醇制氢装置均为固定式，需要现场进行土建、安装施工等，且装置建成后无法进行移动，其对后续改扩建均是一大挑战；2、目前甲醇水重整制氢装置用导热油作为加热热源，其热量来源由天然气燃烧加热或电加热供热，其能耗较高，同时工作时也会造成大量热量的损失。此外引入导热油加热系统，无疑会增加设备体积，同时增加了装置的用地成本；总的来说，传统的甲醇制氢装置为固定式，不可移动的，且建设周期较长，占地较大，能源浪费较多。
4.因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种撬装式甲醇重整制氢提纯设备及其制氢提纯方法，具有节能效果好，体积小，移动性能好的优点，适用于多种环境下的制氢需求。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种撬装式甲醇重整制氢提纯设备，包括集装箱、设置在集装箱内的甲醇水混料罐、原料换热器、气液分离组件、反应制氢装置和psa氢气提纯装置，所述反应制氢装置包括设置在集装箱内的制氢机壳、由上而下依次设置在制氢机壳内的预热管、重整管、汽化管、管式燃烧组件、电加热器和进风管，所述制氢机壳上分别设置有进口和出口，所述换热器包括第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，所述甲醇水混料罐、原料换热器的第一输入端、原料换热器的第一输出端、进口、预热管、汽化管、重整管顺序连通，所述甲醇水混料罐和原料换热器的第一输入端之间设置有原料输送泵，所述重整管的输出端与换热器的第二输入端连通，所述原料换热器的第二输出端、气液分离组件和psa氢气提纯装置顺序连通，所述气液分离组件还通过气管与管式燃烧组件连接、通过液体回收管与甲醇水混料罐连接，所述制氢机壳内还设置有
用于对管式燃烧组件内的气体进行引燃的点火器。
7.在其中一个实施例中，所述气液分离组件包括外筒体、分别固定连接在外筒体上端和下端的上封头和下封头，所述上封头、下封头和外筒体之间合围形成有密闭腔体，所述下封头上与密闭腔体之间连通设置有排水口、上封头与密闭腔体之间连通设置有出气口，靠近上封头一端的所述外筒体的侧壁上与密闭腔体之间连通设置有进气口，位于密闭腔体内的所述上封头上固定有内筒体，所述内筒体的直径大于出气口的直径且小于外筒体的直径，所述出气口位于内筒体的内侧，所述外筒体的内侧壁上位于内筒体和下封头之间设置有隔板，所述隔板与下封头之间形成有储水室，所述隔板上设置有气液分离板，所述隔板上位于气液分离板的一侧设置有落水口，所述落水口设置为若干个，若干个所述落水口沿隔板的周向环形阵列设置，所述上封头和下封头均设置为中空的半球形结构，并且所述上封头和下封头上下对称设置，所述出气口、内筒体、外筒体、气液分离板、隔板和排水口同轴心线设置，所述气液分离板为一圆形平板，所述外筒体的外侧壁设置有连接法兰。
8.在其中一个实施例中，所述管式燃烧组件包括第一管体、第二管体以及固定连接于第一管体和第二管体之间的燃烧管，所述第一管体、第二管体和燃烧管之间内部连通，所述燃烧管设置为若干根，若干根所述燃烧管的轴线平行且在同一水平面内，每根所述燃烧管上分别设置有与其内部连通的喷嘴，所述第一管体的中部连通设置有进气管，所述喷嘴设置为若干个，若干个所述喷嘴分别设置在位于同一水平高度的燃烧管的两侧，所述喷嘴为开设在燃烧管上的开孔，所述第二管体上内凹形成有弧形部，所述弧形部设置为两个，两个所述弧形部分别设置在位于同一水平高度的第二管体的两侧，所述第一管体、燃烧管和进气管的横截面均为圆形。
9.在其中一个实施例中，所述原料换热器的第二输出端与气液分离组件之间设置有水冷器。
10.在其中一个实施例中，所述psa氢气提纯装置至少设置有一个，所述psa氢气提纯装置上设置有连接部，所述连接部通过螺栓与集装箱可拆卸连接，多个所述psa氢气提纯装置通过连接管并联连接。
11.在其中一个实施例中，所述制氢机壳的内侧壁上设置有保温层，所述制氢机壳上设置有尾气排出口，所述尾气排出口与制氢机壳的内部连通。
12.在其中一个实施例中，所述集装箱内设置有用于将psa氢气提纯装置独立分隔的分隔板，所述分隔板将集装箱分隔形成有psa提纯区，所述psa提纯区内设置有用于朝向集装箱外排风的排风风机。
13.在其中一个实施例中，所述进风管的输入端接入有鼓风机。
14.在其中一个实施例中，一种撬装式甲醇重整制氢提纯设备的制氢提纯方法，包括如下步骤：步骤s1、将集装箱撬装至所需的制氢现场，并将制氢提纯设备与制氢现场的电源连接；步骤s2、将目标比例的甲醇水原料液输送至甲醇水混料罐内；步骤s3、启动设备，控制电加热器工作，当电加热器将制氢机壳内部的温度加热至设定温度时，原料输送泵将甲醇水原料液增压至1.2mpa(g)，后经原料换热器、预热管和汽化管汽化后以气态的形式进入重整管内进行反应；
步骤s4、经过步骤s3后得到高温重整气体；步骤s5、高温重整气体经换热器换热，接着通过水冷器降温至40℃以下，最后由气液分离组件分离得到富氢气体和未反应完的液相甲醇水溶液；步骤s6、一部分富氢气体进入燃烧管内，点火器将该部分富氢气体点燃，以替代电加热器为反应制氢装置提供所需的热量，届时电加热器停止加热，另一部分富氢气体进入psa氢气提纯装置中提纯得到高纯度氢气；步骤s7、未反应完的液相甲醇水溶液回流至甲醇水混料罐中作为甲醇水原料液再次使用。
15.综上所述，本发明具有以下有益效果：1、本发明通过将甲醇水混料罐、原料换热器、气液分离组件、反应制氢装置和psa氢气提纯装置集成设置在集装箱内形式撬装式，占地面积较小，移动性能好，可以满足不同环境下的制氢需求；2、用户仅需提供甲醇水原料液、设备所需的电、气等，无需增加其他相关配套装置，使得设备体积较小，减少了人员管理成本和设备维护成本，且本发明可对各组件进行一定数量的并联，满足了用户多种工况下的不同用氢需求；3、本发明反应初期，通过引入电加热器为反应提供初始热量，随着反应进行，有富氢气体产出后，通过富氢气体在燃烧管内的燃烧满足反应所需的热量，电加热器随后停止使用，有效降低了能耗。
附图说明
16.图1为本技术的实施例的撬装式甲醇重整制氢提纯设备的结构示意图；图2为本技术的实施例的撬装式甲醇重整制氢提纯设备中排风风机和分隔板的结构示意图；图3为本技术的实施例的撬装式甲醇重整制氢提纯设备中反应制氢装置的结构示意图；图4为本技术的实施例的撬装式甲醇重整制氢提纯设备中管式燃烧组件的结构示意图；图5为本技术的实施例的撬装式甲醇重整制氢提纯设备中气液分离组件的结构示意图；图6为本技术的实施例的撬装式甲醇重整制氢提纯设备的制氢提纯方法的流程图。
17.图中：1、集装箱；2、反应制氢装置；21、预热管；22、重整管；23、汽化管；24、管式燃烧组件；241、第一管体；242、第二管体；243、燃烧管；2431、喷嘴；244、进气管；25、电加热器；26、进风管；3、psa氢气提纯装置；4、排风风机；5、分隔板；6、气液分离组件；61、外筒体；611、进气口；62、上封头；621、出气口；63、下封头；631、排水口；64、内筒体；65、隔板；651、落水口；66、气液分离板；67、连接法兰。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
20.如图1、图2、图3和图6所示，本技术的实施例提供了一种撬装式甲醇重整制氢提纯设备，包括集装箱1、设置在集装箱1内的甲醇水混料罐、原料换热器、气液分离组件6、反应制氢装置2和psa氢气提纯装置3。所述反应制氢装置2包括设置在集装箱1内的制氢机壳、由上而下依次设置在制氢机壳内的预热管21、重整管22、汽化管23、管式燃烧组件24、电加热器25和进风管26。所述制氢机壳上分别设置有进口和出口，所述换热器包括第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，所述甲醇水混料罐、原料换热器的第一输入端、原料换热器的第一输出端、进口、预热管21、汽化管23、重整管22顺序连通。所述甲醇水混料罐和原料换热器的第一输入端之间设置有原料输送泵。所述重整管22的输出端与换热器的第二输入端连通。所述原料换热器的第二输出端、气液分离组件6和psa氢气提纯装置3顺序连通。所述气液分离组件6还通过气管与管式燃烧组件24连接、通过液体回收管与甲醇水混料罐连接，所述制氢机壳内还设置有用于对管式燃烧组件24内的气体进行引燃的点火器。
21.需要注意的是，所述原料换热器、psa氢气提纯装置3、重整管22均采用现有技术，原料换热器为常见的板式换热器，psa氢气提纯装置3又叫变压吸附氢气提纯装置，所述重整管22包括两个中空连接部、连通设置在两个中空连接部之间的重整管22体以及螺旋包覆在重整管22体外圆周壁上的导热鳍片，所述重整管22体设置为若干根，若干根所述重整管22体在同一水平面上并列设置，重整管22体内还设置有催化剂，其中常用催化剂为cuo、zno、al2o3等，其它具体结构在本实施例中不做赘述。
22.工作时，将集装箱1撬装至所需的制氢现场，并将制氢提纯设备与制氢现场的电源连接；将目标比例的甲醇水原料液输送至甲醇水混料罐内；启动设备，控制电加热器25工作，当电加热器25将制氢机壳内部的温度加热至设定温度时，原料输送泵将甲醇水原料液增压至1.2mpa(g)，后经原料换热器、预热管21和汽化管23汽化后以气态的形式进入重整管22内进行反应得到高温重整气体（该气体包括氢气：74-75%，co：1-3%，co2：22-25%）；高温重整气体经换热器换热，最后由气液分离组件6分离得到富氢气体和未反应完的液相甲醇水溶液；一部分富氢气体进入燃烧管243内，点火器将该部分富氢气体点燃，以替代电加热器25为反应制氢装置2提供所需的热量，届时电加热器25停止加热，另一部分富氢气体进入psa氢气提纯装置3中脱除co、co2等杂气得到99.995%以上的高纯度氢气；未反应完的液相甲醇水溶液回流至甲醇水混料罐中作为甲醇水原料液再次使用。
23.上述方式，通过将甲醇水混料罐、原料换热器、气液分离组件6、反应制氢装置2和psa氢气提纯装置3集成设置在集装箱1内形式撬装式，占地面积较小，移动性能好，可以满
足不同环境下的制氢需求；用户仅需提供甲醇水原料液、设备所需的电、气等，无需增加其他相关配套装置，使得设备体积较小，减少了人员管理成本和设备维护成本，且本发明可对各组件进行一定数量的并联，满足了用户多种工况下的不同用氢需求；反应初期，通过引入电加热器25为反应提供初始热量，随着反应进行，有富氢气体产出后，通过富氢气体在燃烧管243内的燃烧满足反应所需的热量，电加热器25随后停止使用，有效降低了能耗；通过将预热管21、重整管22、汽化管23、管式燃烧组件24、电加热器25和进风管26由上而下依次设置，更符合工艺参数的设计，因为汽化管23、重整管22和预热管21的工艺温度参数是逐步降低的，在此顺序下，燃烧气体的热交换更符合能量传递的效率，最大化的利用了高温气体的热量，降低了对外排放的燃烧气体的热量，有利于热量的充分利用。
24.在上述基础上，如图5所示，所述气液分离组件6包括外筒体61、分别焊接固定连接在外筒体61上端和下端的上封头62和下封头63，所述上封头62、下封头63和外筒体61之间合围形成有密闭腔体。所述下封头63上与密闭腔体之间连通设置有排水口631、上封头62与密闭腔体之间连通设置有出气口621，靠近上封头62一端的所述外筒体61的侧壁上与密闭腔体之间连通设置有进气口611，所述排水口631通过液体回收管与甲醇水混料罐的输入端连接，所述进气口611与原料换热器的第二输出端连接，所述出气口621通过气管与管式燃烧组件24的输入端连接。位于密闭腔体内的所述上封头62上焊接固定有内筒体64，所述内筒体64的直径大于出气口621的直径且小于外筒体61的直径，所述出气口621位于内筒体64的内侧。所述外筒体61的内侧壁上位于内筒体64和下封头63之间焊接固定有隔板65，所述隔板65与下封头63之间形成有储水室，所述隔板65上设置有气液分离板66，所述隔板65上位于气液分离板66的一侧设置有落水口651。
25.工作时，气体由进气口611进入，并且在原料输送泵的作用力下，进入的气体呈高压高速状态以实现在外筒体61内做螺旋式运动，并在螺旋离心力作用下撞击在气液分离板66上，液相甲醇水溶液沿着外筒体61的内侧壁朝向隔板65的落水口651落入储水室内，富氢气体则沿着内管体朝向出气口621排出，以供下一工序的使用和收集。
26.上述方式中，外筒体61、内筒体64、上封头62、下封头63、气液分离板66和隔板65设置为一体式结构，具有结构简单，生产成本低，稳定性好的优点，并且通过隔板65和气液分离板66的设置，气液分离板66用于为气体的撞击提供独立的工作平面，隔板65设置在气液分离板66的下方，使得液体下落时不容易反弹，可以较好的进入储水室内，并且储水室内的液体不容易和气体发生二次混合，具有较好的气液分离效果。
27.具体的，所述落水口651设置为若干个，若干个所述落水口651沿隔板65的周向环形阵列设置。通过若干个落水口651的设置，增加了液体的通过性，使得液体不容易聚集在气液分离板66和隔板65上。
28.具体的，所述气液分离板66为一圆形平板。圆形平板不存在棱角，使得液体的导向更加均匀稳定。
29.具体的，所述上封头62和下封头63均设置为中空的半球形结构，并且所述上封头62和下封头63上下对称设置。通过将上封头62和下封头63均设置为中空的半球形结构，气体上升时，可以将散乱的气体向上汇聚，液体下落时，可以将液体向下汇聚，有利于气体和液体的收集，并且半球形结构具有较好的结构稳定性。
30.具体的，所述出气口621、内筒体64、外筒体61、气液分离板66、隔板65和排水口631
同轴心线设置。
31.通过上述设置，使得气体的流动更加均匀，有利于提高气液分离的效果。
32.具体的，所述外筒体61的外侧壁设置有连接法兰67。
33.在上述基础上，如图4所示，所述管式燃烧组件24包括第一管体241、第二管体242以及固定连接于第一管体241和第二管体242之间的燃烧管243，所述第一管体241、第二管体242和燃烧管243之间内部连通，所述燃烧管243设置为若干根，若干根所述燃烧管243的轴线平行且在同一水平面内，每根所述燃烧管243上分别设置有与其内部连通的喷嘴2431，所述第一管体241的中部连通设置有进气管244。
34.工作时，氢气由进气管244进入，并在第一管体241的分流作用下均匀进入每根燃烧管243中，燃烧管243中的氢气沿喷嘴2431喷出，电加热器25将其点燃，从而释放热量以为反应制氢装置2提供所需的热量。
35.上述方式中，氢气直接在燃烧管243的喷嘴2431处燃烧，与传统技术相比，不需要大体积的装置来对氢气和空气进行混合，氢气从喷嘴2431喷出的瞬间即可被点燃，具有更高的燃烧效率，并且燃烧组件的结构可以得到大幅度的简化，体积也可以做到更加小巧紧凑，若干根燃烧管243的轴线平行且在同一水平面内，使得燃烧热量可以平面的形式释放，使得受热体的受热更加均匀。
36.具体的，所述喷嘴2431设置为若干个，若干个所述喷嘴2431分别设置在位于同一水平高度的燃烧管243的两侧。通过将喷嘴2431设置在位于同一水平高度的燃烧管243的两侧，这样使得燃烧火焰向两侧展开，有利于增加燃烧面积，并且使得燃烧更加均匀。
37.具体的，所述喷嘴2431为开设在燃烧管243上的开孔。采用开孔作为喷嘴2431，单位面积的燃烧管243上可以设置更多的喷嘴2431，并且可以进一步简化燃烧组件的结构。
38.具体的，所述第二管体242上内凹形成有弧形部，所述弧形部设置为两个，两个所述弧形部分别设置在位于同一水平高度的第二管体242的两侧。通过弧形部的设置，可以方便第二管体242与其他组件的卡接限位。
39.具体的，所述第一管体241、燃烧管243和进气管244的横截面均为圆形。圆形结构具有较好的结构稳定性，并且有利于气流的流动。
40.在上述基础上，所述原料换热器的第二输出端与气液分离组件6之间设置有水冷器。所述水冷器用于将高温重整气体降温至40℃以下，通过水冷器的设置可以缩短温重整气体的降温时间，有利于提高工作效率。
41.在上述基础上，所述psa氢气提纯装置3至少设置有一个，所述psa氢气提纯装置3上设置有连接部，所述连接部通过螺栓与集装箱1可拆卸连接，多个所述psa氢气提纯装置3通过连接管并联连接。
42.通过将多个所述psa氢气提纯装置3通过连接管并联连接可以满足氢气不同提纯量的提纯要求。
43.在上述基础上，所述制氢机壳的内侧壁上设置有保温层，所述制氢机壳上设置有尾气排出口，所述尾气排出口与制氢机壳的内部连通。
44.通过尾气排出口的设置，有利于将燃烧时产生的尾气向外界排出。
45.在上述基础上，如图2所示，所述集装箱1内设置有用于将psa氢气提纯装置3独立分隔的分隔板5，所述分隔板5将集装箱1分隔形成有psa提纯区，所述psa提纯区内设置有用
于朝向集装箱1外排风的排风风机4。
46.通过排风风机4的设置，有利于保证psa提纯区内处于干燥通风的环境。
47.在上述基础上，所述进风管26的输入端接入有鼓风机。
48.上述方式中，鼓风机向进风管26内送入新风，以为燃烧管243中富氢气体的燃烧提供充足的氧气，使得富氢气体的燃烧更充分。
49.在上述基础上，如图1至图6所示，一种撬装式甲醇重整制氢提纯设备的制氢提纯方法，包括如下步骤：步骤s1、将集装箱1撬装至所需的制氢现场，并将制氢提纯设备与制氢现场的电源连接；步骤s2、将目标比例的甲醇水原料液输送至甲醇水混料罐内；步骤s3、启动设备，控制电加热器25工作，当电加热器25将制氢机壳内部的温度加热至设定温度时，原料输送泵将甲醇水原料液增压至1.2mpa(g)，后经原料换热器、预热管21和汽化管23汽化后以气态的形式进入重整管22内进行反应；步骤s4、经过步骤s3后得到高温重整气体；步骤s5、高温重整气体经换热器换热，接着通过水冷器降温至40℃以下，最后由气液分离组件6分离得到富氢气体和未反应完的液相甲醇水溶液；步骤s6、一部分富氢气体进入燃烧管243内，点火器将该部分富氢气体点燃，以替代电加热器25为反应制氢装置2提供所需的热量，届时电加热器25停止加热，另一部分富氢气体进入psa氢气提纯装置3中提纯得到高纯度氢气；步骤s7、未反应完的液相甲醇水溶液回流至甲醇水混料罐中作为甲醇水原料液再次使用。
50.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种撬装式甲醇重整制氢提纯设备，其特征在于：包括集装箱(1)、设置在集装箱(1)内的甲醇水混料罐、原料换热器、气液分离组件(6)、反应制氢装置(2)和psa氢气提纯装置(3)，所述反应制氢装置(2)包括设置在集装箱(1)内的制氢机壳、由上而下依次设置在制氢机壳内的预热管(21)、重整管(22)、汽化管(23)、管式燃烧组件(24)、电加热器(25)和进风管(26)，所述制氢机壳上分别设置有进口和出口，所述换热器包括第一输入端、第一输出端、第二输入端和第二输出端，所述甲醇水混料罐、原料换热器的第一输入端、原料换热器的第一输出端、进口、预热管(21)、汽化管(23)、重整管(22)顺序连通，所述甲醇水混料罐和原料换热器的第一输入端之间设置有原料输送泵，所述重整管(22)的输出端与换热器的第二输入端连通，所述原料换热器的第二输出端、气液分离组件(6)和psa氢气提纯装置(3)顺序连通，所述气液分离组件(6)还通过气管与管式燃烧组件(24)连接、通过液体回收管与甲醇水混料罐连接，所述制氢机壳内还设置有用于对管式燃烧组件(24)内的气体进行引燃的点火器。2.根据权利要求1所述的撬装式甲醇重整制氢提纯设备，其特征在于：所述气液分离组件(6)包括外筒体(61)、分别固定连接在外筒体(61)上端和下端的上封头(62)和下封头(63)，所述上封头(62)、下封头(63)和外筒体(61)之间合围形成有密闭腔体，所述下封头(63)上与密闭腔体之间连通设置有排水口(631)、上封头(62)与密闭腔体之间连通设置有出气口(621)，靠近上封头(62)一端的所述外筒体(61)的侧壁上与密闭腔体之间连通设置有进气口(611)，位于密闭腔体内的所述上封头(62)上固定有内筒体(64)，所述内筒体(64)的直径大于出气口(621)的直径且小于外筒体(61)的直径，所述出气口(621)位于内筒体(64)的内侧，所述外筒体(61)的内侧壁上位于内筒体(64)和下封头(63)之间设置有隔板(65)，所述隔板(65)与下封头(63)之间形成有储水室，所述隔板(65)上设置有气液分离板(66)，所述隔板(65)上位于气液分离板(66)的一侧设置有落水口(651)，所述落水口(651)设置为若干个，若干个所述落水口(651)沿隔板(65)的周向环形阵列设置，所述上封头(62)和下封头(63)均设置为中空的半球形结构，并且所述上封头(62)和下封头(63)上下对称设置，所述出气口(621)、内筒体(64)、外筒体(61)、气液分离板(66)、隔板(65)和排水口(631)同轴心线设置，所述气液分离板(66)为一圆形平板，所述外筒体(61)的外侧壁设置有连接法兰(67)。3.根据权利要求1所述的撬装式甲醇重整制氢提纯设备，其特征在于：所述管式燃烧组件(24)包括第一管体(241)、第二管体(242)以及固定连接于第一管体(241)和第二管体(242)之间的燃烧管(243)，所述第一管体(241)、第二管体(242)和燃烧管(243)之间内部连通，所述燃烧管(243)设置为若干根，若干根所述燃烧管(243)的轴线平行且在同一水平面内，每根所述燃烧管(243)上分别设置有与其内部连通的喷嘴(2431)，所述第一管体(241)的中部连通设置有进气管(244)，所述喷嘴(2431)设置为若干个，若干个所述喷嘴(2431)分别设置在位于同一水平高度的燃烧管(243)的两侧，所述喷嘴(2431)为开设在燃烧管(243)上的开孔，所述第二管体(242)上内凹形成有弧形部，所述弧形部设置为两个，两个所述弧形部分别设置在位于同一水平高度的第二管体(242)的两侧，所述第一管体(241)、燃烧管(243)和进气管(244)的横截面均为圆形。4.根据权利要求1所述的撬装式甲醇重整制氢提纯设备，其特征在于：所述原料换热器的第二输出端与气液分离组件(6)之间设置有水冷器。
5.根据权利要求1所述的撬装式甲醇重整制氢提纯设备，其特征在于：所述psa氢气提纯装置(3)至少设置有一个，所述psa氢气提纯装置(3)上设置有连接部，所述连接部通过螺栓与集装箱(1)可拆卸连接，多个所述psa氢气提纯装置(3)通过连接管并联连接。6.根据权利要求1所述的撬装式甲醇重整制氢提纯设备，其特征在于：所述制氢机壳的内侧壁上设置有保温层，所述制氢机壳上设置有尾气排出口，所述尾气排出口与制氢机壳的内部连通。7.根据权利要求1所述的撬装式甲醇重整制氢提纯设备，其特征在于：所述集装箱(1)内设置有用于将psa氢气提纯装置(3)独立分隔的分隔板(5)，所述分隔板(5)将集装箱(1)分隔形成有psa提纯区，所述psa提纯区内设置有用于朝向集装箱(1)外排风的排风风机(4)。8.根据权利要求1所述的撬装式甲醇重整制氢提纯设备，其特征在于：所述进风管(26)的输入端接入有鼓风机。9.如权利要求1-8任意一项所述的一种撬装式甲醇重整制氢提纯设备的制氢提纯方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤s1、将集装箱(1)撬装至所需的制氢现场，并将制氢提纯设备与制氢现场的电源连接；步骤s2、将目标比例的甲醇水原料液输送至甲醇水混料罐内；步骤s3、启动设备，控制电加热器(25)工作，当电加热器(25)将制氢机壳内部的温度加热至设定温度时，原料输送泵将甲醇水原料液增压至1.2mpa(g)，后经原料换热器、预热管(21)和汽化管(23)汽化后以气态的形式进入重整管(22)内进行反应；步骤s4、经过步骤s3后得到高温重整气体；步骤s5、高温重整气体经换热器换热，接着通过水冷器降温至40℃以下，最后由气液分离组件(6)分离得到富氢气体和未反应完的液相甲醇水溶液；步骤s6、一部分富氢气体进入燃烧管(243)内，点火器将该部分富氢气体点燃，以替代电加热器(25)为反应制氢装置(2)提供所需的热量，届时电加热器(25)停止加热，另一部分富氢气体进入psa氢气提纯装置(3)中提纯得到高纯度氢气；步骤s7、未反应完的液相甲醇水溶液回流至甲醇水混料罐中作为甲醇水原料液再次使用。

技术总结

本发明公开了一种撬装式甲醇重整制氢提纯设备及其制氢提纯方法，涉及工业气体制备领域，其技术方案要点是：包括集装箱、设置在集装箱内的甲醇水混料罐、原料换热器、气液分离组件、反应制氢装置和PSA氢气提纯装置，反应制氢装置包括设置在集装箱内的制氢机壳、由上而下依次设置在制氢机壳内的预热管、重整管、汽化管、管式燃烧组件、电加热器和进风管，甲醇水混料罐和原料换热器的第一输入端之间设置有原料输送泵，气液分离组件还通过气管与管式燃烧组件连接、通过液体回收管与甲醇水混料罐连接。本发明具有节能效果好，体积小，移动性能好的优点，适用于多种环境下的制氢需求。适用于多种环境下的制氢需求。适用于多种环境下的制氢需求。