一种甲烷重整制氢方法

摘要

一种甲烷重整制氢方法，采用固定床-流化床反应器，反应器自上而下分为颗粒沉降区、反应区和气体缓冲区，所述的反应区沿径向由外向内或者由内向外分为固定床层和流化床层；所述的固定床层下部和所述的流化床层与所述的气体缓冲区之间设置气体可通过、催化剂颗粒不可通过的隔离板，所述的固定床层上部与所述的颗粒沉降区之间封闭，所述的流化床层上部与所述的颗粒沉降区相通，所述的固定床层上部设置流体进料口，所述的颗粒沉降区内设置气固分离器，所述的气固分离器的气相出口为反应器的流体出料口，所述的流化床层还设置流化催化剂进口和出口。本发明提供的甲烷重整制氢方法简化了装置建设及操作过程、节省了能耗，并有利于实现生产的连续化反应、再生。

主权项

一种甲烷重整制氢方法，其特征在于，采用固定床‑流化床反应器，反应器自上而下分为颗粒沉降区、反应区和气体缓冲区，所述的反应区沿径向由外向内或者由内向外分为固定床层和流化床层；所述的固定床层下部经所述的气体缓冲区与所述的流化床层相通，固定床层、流化床层与气体缓冲区之间设置气体可通过、催化剂颗粒不可通过的隔离板，所述的固定床层上部与所述的颗粒沉降区之间封闭，所述的流化床层上部与所述的颗粒沉降区相通，所述的固定床层上部设置流体进料口，所述的颗粒沉降区内设置气固分离器，所述的气固分离器的气相出口为反应器的流体出料口，所述的流化床层还设置流化催化剂进口和出口；采用两种具有协同作用的催化剂，所述的固定床层内装填不易失活的重整催化剂，易失活的CO₂吸附剂经流化催化剂进口进入流化床层，甲烷与水蒸汽由流体进料口进入固定床层，与重整催化剂接触发生重整反应生成H₂和CO，CO和水蒸汽反应生成CO₂和H₂，产物气体流出固定床层进入气体缓冲区，由气体缓冲区进入流化床层，CO₂被化学吸附在CO₂吸附剂上，反应气体经过流化床层进入颗粒沉降区，经气固分离器进行气固分离，分离出的反应气体流出反应器，得到氢气；分离出的CO₂吸附剂返回流化床层，流化床层中的CO₂吸附剂逐渐失活，经流化催化剂出口移出反应器，进入吸附剂再生器中再生后返回循环利用。