一种安全性甲醇制氢装置的制作方法

本发明涉及甲醇制氢领域，具体为一种安全性甲醇制氢装置。

背景技术：

在现有技术中，为减少化工生产中的能耗和降低成本，用以替代被称为“电老虎”的“电解水制氢”的工艺的甲醇制氢装置，是利用先进的甲醇蒸气重整──变压吸附技术制取纯氢和富含co2的混合气体，经过甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢和二氧化碳，能够减少制造氢气的成本。

甲醇制氢分为甲醇转换和变压吸附两个过程，甲醇催化转化制气工艺过程包括：原料汽化过程、催化转化反应、转化气冷却冷凝以及气液分离等过程，现有的装置在气液分离时，过程复杂，气液分离效果不好，对制氢的效果有影响，并且现有的装置在变压吸附过程中，吸附效果不好，导致生产的氢气中纯度较低，影响产品生产的品质。

技术实现要素：

本发明的目的在于：为了解决现有技术中气液分离复杂且效果不好和变压吸附效率低的问题，提供一种安全性甲醇制氢装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种安全性甲醇制氢装置，包括甲醇罐，所述甲醇罐的一侧安装有换热器，且换热器的一侧安装有转化器，所述转化器的一侧安装有冷却器，且冷却器的一侧设置有气液分离器主体，所述气液分离器主体的外侧开设有进汽口，且进汽口的一侧连接有气管，所述气液分离器主体的内部设置有分离箱，且分离箱的内部设置有第一分离层，所述第一分离层的底部设置有第二分离层，所述气液分离器主体的一侧设置有第一吸附塔，且第一吸附塔的外侧设置有第二吸附塔，所述第二吸附塔的外侧设置有第三吸附塔，且第三吸附塔的外侧设置有第四吸附塔，所述第四吸附塔的外侧设置有第五吸附塔。

优选地，所述第一分离层的内部设置有挡板，所述第二分离层的内部开设有分离孔。

优选地，所述分离箱的顶部开设有入口，且分离箱通过气管与进汽口连接。

优选地，所述分离箱的顶部开设有通孔，且通孔的数量为多组。

优选地，所述气液分离器主体远离进汽口的一侧开设有出汽口，且出汽口的内侧连接有连接管，所述出汽口通过连接管与第一吸附塔连接。

优选地，所述气液分离器主体的底部开设有排水口，且排水口的外侧设置有控制阀。

优选地，所述第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔和第五吸附塔的一侧皆开设有进料口，且第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔和第五吸附塔远离进料口的一侧开设有出料口。

优选地，所述进料口和出料口的内侧皆连接有运输管，且进料口和出料口的外侧皆设置有控制阀。

优选地，所述入口的内部开设有内螺纹，所述气管一端的外侧设置有与内螺纹相匹配的外螺栓，且气管通过内螺纹和外螺纹分离箱可拆卸连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置的分离箱、第一分离层、第二分离层、挡板、分离孔、入口，运用气管通过分离箱的入口将转化器内转换出的含有氢气和二氧化碳的转化器经过冷却器冷却后进入分离箱的底部，通过两层错开排列的分离孔进行一级分离，再通过具有分离导流效果的挡板进行二级分离，使得气液分离效果好，且结构简单，便于工作人员操作；

2、通过设置的第一吸附塔、第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔和第五吸附塔，运用第一吸附塔进行吸附，第二吸附塔、第三吸附塔、第四吸附塔进行三次均压，第五吸附塔进行冲洗再生的方式进行分解吸收，使得变压吸附过程中可一次性除去氢以外的绝大部分杂质，获得高纯度的氢，提高产生产品的品质和效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的气液分离器剖视图；

图3为本发明分离箱的结构爆炸图；

图4为本发明第一分离层的剖视图；

图5为本发明第二分离层的剖视图。

图中：1、甲醇罐；2、换热器；3、转化器；4、冷却器；5、第一吸附塔；6、第二吸附塔；7、第三吸附塔；8、第四吸附塔；9、第五吸附塔；10、气液分离器主体；11、进汽口；12、出料口；13、进料口；14、出汽口；15、排水口；16、气管；17、分离箱；18、第一分离层；19、第二分离层；20、入口；21、挡板；22、分离孔。

具体实施方式

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。

请参阅图1-5，一种安全性甲醇制氢装置，包括甲醇罐1，甲醇罐1的一侧安装有换热器2，且换热器2的一侧安装有转化器3，转化器3的一侧安装有冷却器4，且冷却器4的一侧设置有气液分离器主体10，气液分离器主体10的外侧开设有进汽口11，且进汽口11的一侧连接有气管16，气液分离器主体10的内部设置有分离箱17，且分离箱17的内部设置有第一分离层18，第一分离层18的底部设置有第二分离层19，气液分离器主体10的一侧设置有第一吸附塔5，且第一吸附塔5的外侧设置有第二吸附塔6，第二吸附塔6的外侧设置有第三吸附塔7，且第三吸附塔7的外侧设置有第四吸附塔8，第四吸附塔8的外侧设置有第五吸附塔9。

本发明通过设置的分离箱17、第一分离层18、第二分离层19、挡板21、分离孔22、入口20，通过两层错开排列的分离孔22进行一级分离，再通过具有分离导流效果的挡板21进行二级分离，使得气液分离效果好，且结构简单，便于工作人员操作；通过设置的第一吸附塔5、第二吸附塔6、第三吸附塔7、第四吸附塔8和第五吸附塔9，使得变压吸附过程中可一次性除去氢以外的绝大部分杂质，获得高纯度的氢，提高产生产品的品质和效率。

请着重参阅图4和图5，第一分离层18的内部设置有挡板21，第二分离层19的内部开设有分离孔22，分离孔22有两层，且两层分离孔22错开排列。

请着重参阅图2，分离箱17的顶部开设有入口20，且分离箱17通过气管16与进汽口11连接，入口20的外侧与气管16的连接处设置有密封圈，使得气体在运输过程中不会外泄。

请着重参阅图3，分离箱17的顶部开设有通孔，且通孔的数量为多组，经过两级分离后的气体通过通孔排出到分离箱17外。

请着重参阅图1，气液分离器主体10远离进汽口11的一侧开设有出汽口14，且出汽口14的内侧连接有连接管，出汽口14通过连接管与第一吸附塔5连接，连接管通过螺纹与出汽口14和进料口13可拆卸连接。

请着重参阅图2，气液分离器主体10的底部开设有排水口15，且排水口15的外侧设置有控制阀，分离产生的液体可由排水口15排出装置外。

请着重参阅图1，第一吸附塔5、第二吸附塔6、第三吸附塔7、第四吸附塔8和第五吸附塔9的一侧皆开设有进料口13，且第一吸附塔5、第二吸附塔6、第三吸附塔7、第四吸附塔8和第五吸附塔9远离进料口13的一侧开设有出料口12，五组吸附塔可一次性除去氢以外的绝大部分杂质，获得纯度大于99.9％的产品氢气。

请着重参阅图1，进料口13和出料口12的内侧皆连接有运输管，且进料口13和出料口12的外侧皆设置有控制阀，控制阀皆为手动阀，便于工作人员操作。

请着重参阅图3，入口20的内部开设有内螺纹，气管16一端的外侧设置有与内螺纹相匹配的外螺栓，且气管16通过内螺纹和外螺纹分离箱17可拆卸连接，螺纹连接，结构简单，便于工作人员操作。

工作原理：使用时，将装置连接外界电源，使装置获得电能，让装置能够正常运用，首先将甲醇从甲醇罐1内运入换热器2内，进行换热加温，再将升温的甲醇运入转化器3内转化为含有氢气和二氧化碳的转化气，将转化气运入冷却器4内进行降温冷却，冷却后的转化气通过进汽口11进入气液分离器主体10内，再通过气管16由入口20进入分离箱17内，转化气在分离箱17内首先经过第一分离层18内两层错开排列的分离孔22进行一级分离，再通过第二分离层19内具有分离导流效果的挡板21进行二级分离，由于重力的远离，分离后的气体上升通过出汽口14排出，再通过出汽口14内侧的运输管将气体运入进料口13内，由进料口13进入第一吸附塔5内，第一吸附塔5对气体内的杂质进行吸附，再进入第二吸附塔6、第三吸附塔7、第四吸附塔8进行三次均压，最后进入第五吸附塔9进行冲洗再生的方式进行分解吸收，分解吸收后的氢气通过出料口12排出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。