天然气制氢与质子交换膜燃料电池集成发电的方法及装置

摘要

本发明公开了天然气制氢与质子交换膜燃料电池集成发电的方法及装置。该装置的第四换热器的高温流体侧分别与膜分离器的高压侧及压力调节阀相连；低温流体侧与压缩机与第三换热器之间的管路相连；第三换热器的高温流体侧分别与重整反应器的烟气出口和排出管连接，低温侧流体侧分别与压缩机和重整反应器的入口连接。本发明利用对质子交换膜燃料电池无毒害的制氢原料气天然气作为钯膜内侧的吹扫气，降低膜内侧的氢气分压，从而提高膜内外氢气分压压差，从而提高天然气重整制氢系统与燃料电池集成系统的整体发电效率。本发明设计简单，系统热量匹配好，能量利用效率高，为天然气重整钯膜分离制氢与质子交换膜燃料电池集成发电提供了一种新的工艺方法。

主权项

1、天然气制氢与质子交换膜燃料电池集成发电的装置，包括脱硫器、第一换热器、膜分离器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、压力调节阀、水泵、压缩机、质子交换膜燃料电池、燃烧器和重整反应器；其特征在于，所述第一换热器的高温流体侧分别与重整反应器出口和膜分离器的高压侧相连，低温流体侧分别与脱硫器出口和膜分离器的低压侧相连；第二换热器的高温流体侧分别与膜分离器的低压侧和质子交换膜燃料电池的阳极端连接，低温流体侧分别与水泵和第四换热器的低温流体侧相连；第四换热器的高温流体侧分别与膜分离器的高压侧及压力调节阀相连；低温流体侧还与压缩机与第三换热器之间的管路相连；第三换热器的高温流体侧分别与重整反应器的烟气出口和排出管连接，低温侧流体侧分别与压缩机和重整反应器的入口连接；质子交换膜燃料电池的阳极出口与压缩机连接，燃烧器输入端分别与压力调节阀和进气管连接，输出端与重整反应器的烟气入口连接。