一种甲烷水蒸气重整制氢工艺及其装置

摘要

一种甲烷水蒸气重整制氢工艺及其装置，属于石油化工技术领域。工艺包括吸附增强甲烷水蒸气重整、产物与吸附剂分离和吸附剂煅烧再生三个主要步骤，吸附增强甲烷水蒸气重整能够大幅度降低反应温度，减缓了催化剂积炭速率，同时降低了反应器材质的热负荷；本发明利用气-固-固反应器进行吸附增强水蒸气重整制氢，吸附剂由反应气体携带通过催化剂颗粒构成的固定床反应器，反应装置能够连续操作；该工艺的主要反应装置包括：气-固-固反应器实现吸附增强甲烷水蒸气重整反应，流化床反应器实现吸附剂的再生；整套装置设计结构简单、紧凑。

主权项

一种甲烷水蒸气重整制氢工艺，其特征在于该工艺按如下步骤进行：1)以水蒸气和甲烷作为原料气，将原料气与吸附剂在混和器内混和，混合后进入装有水蒸气重整催化剂的气‑固‑固反应器内，并在该反应器中进行充分接触和反应；所述的水蒸气与甲烷的摩尔比为2～6，反应器的进口温度与出口温度分别为450℃～650℃和440℃～640℃，操作压力为0.3～4MPa；2)从气‑固‑固反应器出来的气固混和物进入旋风分离器进行分离，分离出来的气体经工业处理装置处理后，最终得到纯净的氢气；3)从旋风分离器出来的吸附剂颗粒部分进入再生反应器，向再生反应器中通入空气使吸附剂再生，再生反应器内的温度维持在800～900℃；4)未进入再生反应器的吸附剂部分移出，并补加等量新鲜的吸附剂，与再生反应器出来的吸附剂一同进入混合器；混合器内温度为450℃～650℃；吸附剂颗粒通过甲烷与水蒸气携带进入气‑固‑固反应器进行新一轮的吸附增强式甲烷水蒸气重整反应。