氢能专利库

本发明提供了一种制氢系统，涉及化工设备技术领域；所述制氢系统包括：氢气反应器；蒸气发生器；辅助换热装置，与外部待加热介质连通，且设有多个废气进口；换热装置，与所述辅助换热装置连通；其中，所述多个废气进口分别连通所述氢气反应器和所述蒸气发生器。通过设置多个废气进口分别连通氢气反应器和所述蒸气发生器，减少了整体安装空间，降低了生产成本。

本发明提供了一种制氢系统及制氢方法，涉及化工设备技术领域；所述制氢系统包括：氢气反应器；蒸气发生器；辅助换热装置，与外部待加热介质连通；换热装置，与所述辅助换热装置连通；其中，所述辅助换热装置的一端分别连通所述氢气反应器和/或所述蒸气发生器。通过设置辅助换热装置的一端分别连通氢气反应器和/或所述蒸气发生器，用于收集蒸气发生器和/或氢气反应器产生的废气，使得蒸气发生器与氢气反应器产生的废气，通过辅助换热装置将余热传递至流经辅助换热装置的待加热介质中，结合换热装置加快提高流入蒸气发生器的待加热介质的表面温度，继而加快蒸气发生器中蒸气的生成，从而提高整体制氢效率。

本发明提供了一种制氢方法，涉及化工设备技术领域；所述制氢方法，包括如下步骤：S1，将待加热介质通过辅助换热装置进行换热，升高所述待加热介质的温度；S2，将升温后的所述待加热介质流入换热装置，与流经所述换热装置的氢气进行二次换热；S3，将升温后的所述待加热介质输送至蒸气发生器，生成制备氢气所需的蒸气；S4，将生成的蒸气输送至氢气反应器，反应生成氢气，并流入S2中的所述换热装置进行换热冷却，得到冷却后的氢气。通过设置辅助换热装置，能够对待加热介质先进行预热，然后再通过换热装置进行二次换热，进一步升高待加热介质表面温度，加快了蒸气的生成，提高了制氢效率。

本发明提供了一种制氢方法和一种制氢系统，包括：步骤S10：通入蒸气材料：将所述蒸气材料通入加热反应室内；步骤S20：加热所述蒸气材料：通过加热组件进行加热处理，得到蒸气；步骤S30：过热所述蒸气：在所述加热反应室内通过所述加热组件对所述蒸气进行再加热，得到过热蒸气；步骤S40：收集过热蒸气：使所述过热蒸气通入蒸气收集室；其中，所述加热组件为热废气和/或电加热器和/或催化燃烧反应组合。本发明通过热废气和/或电加热器和/或催化燃烧反应组合的加热方式制取蒸气，在确保制取蒸气的效率同时，利用所述热废气的回收利用，降低了加热成本。

本发明公开了一种无需还原的非贵金属甲醇制氢催化剂及其制备方法；所述催化剂活性组分为NiO，质量占比为1‑30％；助剂为ZnO和CeO2，质量占比为8‑55％；载体为氧化铝、氧化锆、氧化钛、堇青石中的至少一种，质量占比为15‑91％。本发明通过两次浸渍的方法，提高了催化剂的分散度和稳定性。本发明提供的催化剂可适用于反应条件为350‑600℃的甲醇水蒸汽高温重整制氢反应；不使用贵金属催化剂，不使用铜基催化剂，能够在高温下反应良好，并且反应前无需对催化剂进行还原操作，节省还原成本，节省时间，操作更简单。

本发明提供一种汽油水蒸气重整制氢催化剂及其制备方法。所述催化剂包括载体组分，活性组分和助催化组分；所述载体组分包括Al2O3、ZrO2、TiO2、MgO、堇青石中的至少一种，其质量占比为50‑93％；所述活性组分为NiO和RuO2，其质量占比为5－30％；所述助催化组分包括稀土元素氧化物、碱土金属的氧化物、碱金属氧化物中的至少一种，其质量占比为2－20％。所述催化剂通过三次浸渍制备得到，具有催化活性高，汽油转化率高，抗结碳性能好，抗硫中毒能力强，高温稳定性好等优点。

本发明公开了一种制氢装置，所述制氢装置，包括：蒸汽发生器，用于产生制氢所需的蒸汽，包括发热腔，其内置多根与外部尾气连通的燃烧催化剂管；所述蒸汽发生器还包括：过热腔，内设与所述发热腔连通的蒸汽管，所述蒸汽管用于输送所述蒸汽发生器内产生的蒸汽；所述过热腔与所述燃烧催化剂管一端连通；制氢器，与所述蒸汽管连接，所述蒸汽管输入的蒸汽与所述制氢器内的制氢催化剂反应生成氢气；其中，所述燃烧催化剂管内设置燃烧催化剂，所述燃烧催化剂管外存放液体，具有热量利用率高、加热方式多样、能够实时调节制氢过程中所需的温度，制氢效率高的优点。

本发明提供一种柴油水蒸气重整制氢催化剂及其制备方法。所述催化剂包括主催化组分、助催化组分和载体组分；所述主催化组分为RuO2，质量占比为0.5‑5％；所述助催化组分为稀土元素氧化物、碱土金属氧化物、碱金属氧化物中的至少一种，质量占比为2‑20％；所述载体组分为Al2O3、ZrO2、TiO2、MgO、堇青石中的至少一种，质量占比为75‑97.5％。本发明提供的催化剂催化活性高，柴油转化率高，抗结碳性能好，抗硫中毒能力强，高温稳定性好。

本发明公开了一种制氢方法及制氢系统，所述制氢方法包括：步骤S10：通入蒸汽反应液：将所述蒸汽反应液通入加热腔内；步骤S20：加热所述蒸汽反应液：通过热废气和/或尾气反应组合和/或电加热器对所述蒸汽反应液进行加热处理，得到蒸汽；步骤S30：过热所述蒸汽：在过热腔内通过所述热废气和/或所述尾气反应组合和/或所述电加热器对所述蒸汽进行再加热，得到过热蒸汽；步骤S40：通入所述过热蒸汽：将所述过热蒸汽通入制氢部内；步骤S50：制备氢气：所述过热蒸汽与所述制氢部内的制氢催化剂接触，同时通过电加热器和/或热废气加热，使所述过热废气反应生成氢气。本发明解决了制氢反应中加热方式单一及浪费能源的问题。

本发明实施例公开了一种制氢装置，包括：蒸气发生器，用于产生制氢所需的蒸气，包括：储液部，内部设有储液腔，所述储液部上开设有连通所述储液腔的输液入口；蒸气管，内部设有蒸气容纳腔；蒸气传输管，连通所述储液腔和蒸气容纳腔，其中，所述蒸气传输管周围填充有燃烧催化剂；氢气发生器，用于制备氢气，且内部设有氢气生成空间；蒸气输送管，所述蒸气发生器通过蒸气输送管与氢气发生器相连通。本实施例解决热量利用率不高，且加热方式比较单一，无法保证与控制制氢过程中所需的温度，制氢效率低的问题。

本发明公开了一种制氢装置。所述制氢装置例如包括：蒸气发生器，内部设有蒸气空间；氢气反应器，内设有制氢空间，且所述制氢空间内填充有制氢催化剂；其中，所述蒸气发生器套设于所述氢气反应器外部，且所述蒸气空间围绕所述氢气反应器呈环状结构；至少一个蒸气管，设于所述蒸气空间；加热部，用于加热所述蒸气发生器与所述氢气反应器；蒸气输出管，连接在所述蒸气发生器与所述氢气反应器之间，所述蒸气发生器可以经所述蒸气输出管向所述氢气反应器输送蒸气。本发明能有效的解决制氢效率较低、制氢量较低的技术问题。

本发明公开了一种蒸汽发生器和制氢系统。所述蒸汽发生器包括：输入部，用于输入蒸汽发生介质；输出部，用于输出蒸汽；多个输送管道，一端连通所述输入部，另一端连通所述输出部，用于输送所述蒸汽；加热部，设于所述输入部与所述输出部之间，并形成包裹多个所述输送管道的加热空间；其中，所述加热部中通有高温废气，所述高温废气能够对所述蒸汽发生介质和所述蒸汽进行加热。本发明通过所述高温废气加热所述蒸汽发生介质和所述蒸汽，降低了加热成本，实现了对所述高温废气的再利用。

本发明提供了一种氢气反应器以及制氢系统。所述氢气反应器，包括：进气集箱，设于所述氢气反应器的一端，开设有废气入口；排气集箱，设于所述氢气反应器的另一端，开设有废气出口；加热组件，包括多根加热管，设于所述进气集箱和所述排气集箱之间；制氢套筒，套设在所述加热组件外部，连接在所述进气集箱和所述排气集箱之间；其中，所述制氢套筒与所述加热组件之间形成氢气生成空间，所述氢气生成空间内设有制氢催化剂。本发明有效提高了制氢系统制氢效率，降低了能耗并减少了废气排放。

本发明提供了一种制氢系统，包括至少一个蒸气发生器，设有蒸气出口；至少一个氢气反应器，连接所述蒸气发生器，且设有蒸气入口；其中，所述蒸气发生器与所述氢气反应器的内部均通有热废气，且所述蒸气发生器与所述氢气反应器为环形设置或者并排设置。本发明利用热废气对制氢装置进行加热，降低了所述制氢装置的加热成本，实现了对述所述热废气的再利用。

本发明公开了一种制氢系统，包括：制氢装置，包括：制氢部，设有蒸汽输入管和氢气排出管；蒸汽生成部，包括：加热部，设有多个燃烧加热管和所述燃烧加热管外侧的液体加热腔，所述燃烧加热管的底部和/或顶部为可拆卸连接，内部设有燃烧催化剂；蒸汽排出管，连通所述液体加热腔的顶部和所述蒸汽输入管；液体导入管，连通所述液体加热腔的底部或侧面；过热部，包括多个蒸汽直管，所述蒸汽直管底部连通所述液体加热腔，所述蒸汽直管顶部连通所述蒸汽排出管；提纯装置，连通所述氢气排出管；其中，所述燃烧加热管用于通入尾气和所述燃烧催化剂进行放热反应，所述液体加热腔用于通入液体制备蒸汽。本发明解决了燃烧催化剂更换困难的问题。

本发明提供了一种制氢装置，包括蒸气发生部，设有密封的蒸气反应空间，所述蒸气发生部沿竖直方向靠近底部的一端开有至少一个蒸气材料入口，而在所述蒸气发生部靠近顶部的一端开有所述蒸气出口；第一加热组件，设于所述蒸气反应空间内；制氢发生部，套设在所述蒸气发生部的外侧，与所述蒸气发生部之间形成密封的制氢反应空间，开设有氢气出口；蒸气输送通道，连通所述蒸气出口至所述制氢反应空间；制氢催化剂，设于所述制氢反应空间内；第二加热组件，设于所述制氢反应空间内。本发明解决的技术问题为利用所述蒸气发生部和所述制氢发生部的结合使用，提高了整体设备对占地空间的利用率的技术效果。

本发明提供了一种制氢装置，包括：制氢反应部；蒸气反应部，其设有蒸气反应空间和连通所述蒸气反应空间的蒸气材料进口、尾气进口和废气出口，所述蒸气反应部还包括：蒸气输出口，其连通所述蒸气反应空间，并且所述蒸气输出口连通至所述制氢反应空间；加热反应室，其设有加热反应空间，所述加热反应空间内设有燃烧催化剂和尾气；蓄热反应室，其设于所述加热反应室的一侧，所述蓄热反应室包括蓄热组件和蓄热反应空间；其中，所述加热反应室与所述蓄热反应室相互叠放，所述蓄热组件设于所述蓄热反应空间内。本发明解决的技术问题通过将所述加热反应室和所述蓄热反应室相互叠放，进而实现了提高对占地面积的利用率的技术效果。

本发明公开了一种制氢装置，包括：氢气发生器，设有蒸气输入管和氢气排出管，且内部设有氢气生成空间；蒸气生成装置，套设于所述氢气发生器外部，所述蒸气生成装置，包括：加热部，设有至少一个加热管和蒸气加热腔，所述加热管的底部和/或顶部为可拆卸连接，所述加热管内部设有燃烧催化剂，其一端为尾气入口，另一端为废气出口；蒸气排出管，通过所述蒸气排出管将所述蒸气生成装置与所述蒸气输入管连通；液体导入管，连通所述蒸气加热腔的底部和/或侧面；过热部，设于所述加热部端部，包括至少一个蒸气直管，所述蒸气直管一端连通所述蒸气加热腔，所述蒸气直管另一端连通所述蒸气排出管；本发明解决了蒸气盘管内部蒸气流动阻力大，加热效率低的问题。

本发明提供了一种蒸气发生器以及制氢方法。所述蒸气发生器包括：储液腔，设于蒸气发生器的一端；至少一个蒸气管，每一个所述蒸气管的一端连接所述储液腔；加热装置，包括：第一电加热装置，连接所述储液腔，用于加热所述储液腔内的液体介质；催化燃烧加热装置组，设于所述蒸气发生器的另一端；其中，所述蒸气管穿过所述催化燃烧加热装置组，所述催化加热装置组可以对所述蒸气管进行加热。本发明解决了现有的蒸气发生器存在不够绿色环保，经济效益低的问题。

本发明公开了一种制氢装置，所述制氢装置，包括：蒸汽发生器，用于产生制氢所需的蒸汽，包括发热腔，其内置多根与外部尾气连通的燃烧催化剂管；所述蒸汽发生器还包括：过热腔，内设与所述发热腔连通的蒸汽管，所述蒸汽管用于输送所述蒸汽发生器内产生的蒸汽；所述过热腔与所述燃烧催化剂管一端连通；制氢器，与所述蒸汽管连接，所述蒸汽管输入的蒸汽与所述制氢器内的制氢催化剂反应生成氢气；其中，所述燃烧催化剂管内设置燃烧催化剂，所述燃烧催化剂管外存放液体，具有热量利用率高、加热方式多样、能够实时调节制氢过程中所需的温度，制氢效率高的优点。