容易启动、操作稳定并且高效的氢发生器

摘要

本发明提供一种利用烃作为原料、通过蒸汽转化工艺来产生氢气的氢发生器及其操作方法，更具体的说，本发明提供一种通过蒸汽转化工艺来产生氢气的氢发生器及其操作方法，其中由于水以单相蒸汽的方式被引入到所述氢发生器中，因此可稳定地对该氢发生器进行操作，并且可以利用适当的热交换法使所述氢发生器实现高的热效率。根据本发明，提供一种热交换网络，其中通过高温废气或转化气体的热交换来获得转化反应所需的热量，并且，在水气变换反应和PSA反应(它们的反应温度低于转化反应的温度)中，通过低温空气或水进行热交换，并且热交换后的空气以及PSA反应中的残余气体与烃燃料一起被用作转化反应器的供热源，从而最大程度地降低了氢发生器的热损耗。

主权项

一种利用蒸汽转化的氢发生器，具有：脱硫器，其用于对烃原料进行脱硫；转化器，其用于通过将脱硫后的烃原料与水原料混合、然后利用燃烧炉加热该混合物来进行蒸汽转化反应，从而形成转化气体；水气变换器，其用于将由所述转化器得到的所述转化气体中的一氧化碳(CO)变换为由氢气(H2)和二氧化碳(CO2)组成的变换气体；以及变压吸附单元(PSA)，其用于从所述变换气体中分离氢气(H2)；所述氢发生器的特征在于，该氢发生器包括：第一热交换器，其用于在将所述水原料与所述脱硫后的烃混合之前，利用从所述燃烧炉中排出的废气将所述水原料过热到水的蒸发温度；第二热交换器，其通过利用从所述转化器中排出的所述转化气体对由脱硫后的烃原料和过热的水组成的混合物进行预热；第三热交换器，其用于在将所述转化气体引入到所述水气变换器之前，利用外部空气来降低所述转化气体的温度；以及第四热交换器，其用于在将所述变换气体引入到PSA单元之前，利用自来水额外地降低从所述水气变换器中排出的气体的温度。