億科重整制氫系統(tǒng)  

按客戶(hù)需求制定方案 

產(chǎn)氫量：0.5~5m3/h 可選

氫氣純度可達(dá)99.999%（選配提純模塊）

重整轉(zhuǎn)化率可達(dá)95%以上

重整氣的氫氣含量65~70%

采用高效的鎳催化劑，使用壽命長(zhǎng)

該裝置為一套甲烷水蒸氣重整制氫及提純系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)0.5~5m3/h 純氫氣產(chǎn)出。

裝置氣路由質(zhì)量流量控制器和靜態(tài)混合器分別實(shí)現(xiàn)流量控制配比和氣體混合，隨后進(jìn)入固定床反應(yīng)管與催化劑床層接觸，觸發(fā)重整反應(yīng)。由反應(yīng)管外管式爐提供床層預(yù)熱和反 應(yīng)過(guò)程中必要的熱量補(bǔ)充。

該裝置可控制、采集、整理反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、氣相實(shí)時(shí)/累積流量、反應(yīng)壓力等數(shù)據(jù)?？蓪?shí)現(xiàn)催化劑性能評(píng)估、反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等研究，并能準(zhǔn)確進(jìn)行物料衡算。

• PLC數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和控制

流量計(jì)、閥門(mén)、傳感器等均通過(guò)PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和根據(jù)所需測(cè)試流程進(jìn)行自動(dòng)控制，可直接在觸摸屏上設(shè)置目標(biāo)值，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制自熱式重整反應(yīng)器。

• 自主研發(fā)氣化器

此氣化器具有特殊的換熱結(jié)構(gòu)，使溫度均勻分布，從而保證水蒸氣快速穩(wěn)定的發(fā)生。這種結(jié)構(gòu)保證熱能的良好傳導(dǎo)，結(jié)構(gòu)可靠性強(qiáng)。最終通過(guò)PID控制汽化溫度，保證汽化穩(wěn)定可控。

• 自熱式重整反應(yīng)器

材質(zhì)為SUS 310S 設(shè)計(jì)壓力1Mpa，兩端由法蘭接頭密封，催化劑填裝量為200~6000g。

• 自主研發(fā)無(wú)死體積進(jìn)樣技術(shù)

由于系統(tǒng)中傳輸通道的存在，現(xiàn)有測(cè)試中均存在“死體積”現(xiàn)象，即輸入通道的流體并沒(méi)有全部經(jīng)過(guò)試樣，而是有一部分殘留在傳輸通道中，導(dǎo)致發(fā)生總量出現(xiàn)偏差?！八荔w積”是目前測(cè)試行業(yè)中未得到很好解決的一個(gè)難題。傳統(tǒng)方法采用減小傳輸通道容積的方法來(lái)降低“死體積”，但同時(shí)帶來(lái)加工的困難和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。

本公司自研無(wú)死體積進(jìn)樣技術(shù)，在不影響傳輸通道設(shè)計(jì)的前提下，通過(guò)輔助進(jìn)樣實(shí)現(xiàn)全部流體進(jìn)樣完全、無(wú)殘留。

該裝置工藝流程由氣體進(jìn)料模塊、液體進(jìn)料模塊、反應(yīng)模塊、產(chǎn)物分析模塊、保溫模塊和控制系 統(tǒng)模塊組成。

• 氣體進(jìn)料模塊 

氣體進(jìn)料模塊由兩路氣路(CH4、N2)組成。氣體由減壓閥減壓后通過(guò)質(zhì)量流量控制器對(duì)氣體流量進(jìn) 行控制并計(jì)量，質(zhì)量流量控制器可通過(guò)軟件校準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同介質(zhì)氣體在線(xiàn)切換。各氣路均設(shè)置氣 體過(guò)濾器，阻止顆粒物進(jìn)入后續(xù)管路造成儀表?yè)p傷及物料污染。氣路后端設(shè)置單向閥，防止各路氣體 串流。

該模塊后段設(shè)置靜態(tài)混合器，其內(nèi)部由周期混合單元焊接組成，負(fù)責(zé)將氣體和甲醇水汽化后蒸汽 均勻混合。本裝置客戶(hù)目標(biāo)氣體處理量為為 0~5Nm3/h，因此可選擇 SK-50/100、SV-5/100、SL-50/100 和 SX-25/100 四種型號(hào)的靜態(tài)混合器。

• 液體進(jìn)料模塊

液體進(jìn)料模塊由一路水溶液組成。液體由恒流雙柱塞泵進(jìn)行精準(zhǔn)進(jìn)樣，經(jīng)過(guò)微通道汽化器液體進(jìn) 行汽化，液體流量控制可通過(guò)注射器管徑和泵軟件校準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)不同流量下蒸汽濃度進(jìn)行在線(xiàn)切換。

該模塊后段設(shè)置靜態(tài)混合器，其內(nèi)部由周期混合單元焊接組成，負(fù)責(zé)將氣體和甲醇水汽化后蒸汽 均勻混合。

• 水蒸氣發(fā)生模塊

使用雙柱塞泵與蒸汽發(fā)生器的組合實(shí)現(xiàn)水蒸汽的發(fā)生并過(guò)熱至 500 攝氏度以 上。

蒸發(fā)芯采用 SUS316L 不銹鋼材質(zhì)，整個(gè)裝置中與水或水蒸氣以及載氣接觸的零部件均需采用 SUS316L 不銹鋼材質(zhì)。蒸發(fā)模塊采用微通道換熱結(jié)構(gòu)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)死體積小，換熱效率到達(dá) 90%以上。

• 氣體預(yù)熱模塊

按照氣體流量，從400℃升至 700℃，計(jì)算需要的預(yù)熱功率。過(guò)熱器采用硅碳棒作為加熱器件，預(yù)熱管采用 SUS310S 高溫不銹鋼材料，為強(qiáng)化換熱內(nèi)部將 填充陶瓷片。

• 反應(yīng)模塊

反應(yīng)模塊由一臺(tái)甲烷水重整固定床反應(yīng)管組成，內(nèi)置催化劑格柵支撐內(nèi)構(gòu)件，反應(yīng)管主體材料為 310S，兩端為法蘭加石墨密封圈。采用硅碳棒作為加熱元件，最高操作溫度 900℃ (該溫度實(shí)際已顯著高于催化劑最高工作溫度和熱沖擊溫度)，使用壓力略高于大氣壓。反應(yīng)管 的加熱管式爐控制，在反應(yīng)器軸向設(shè)置 K 型鎧裝多點(diǎn)測(cè)溫?zé)犭娕迹O(jiān)測(cè)反應(yīng)管上下段惰性填料和中間 催化劑床層多點(diǎn)溫度。反應(yīng)體系壓強(qiáng)由減壓閥、背壓閥聯(lián)合確定。反應(yīng)管入口安裝壓力表和卸荷閥， 實(shí)時(shí)顯示反應(yīng)管壓強(qiáng)，防止壓強(qiáng)過(guò)高造成儀器損壞和安全事故。此外，設(shè)置壓力變送器，能夠?qū)毫?信號(hào)輸送至控制儀表及計(jì)算機(jī)，進(jìn)行壓力報(bào)警。

• 產(chǎn)物分析模塊

甲烷催化燃燒產(chǎn)物主要為 H2、CO2、CO 還有為反應(yīng)的 H2O，因此本裝置需要產(chǎn)物冷卻和氣液分 離設(shè)備，需將產(chǎn)物物流至冷凝器,冷凝器采用盤(pán)管和冰水機(jī)進(jìn)行降溫，降溫后再進(jìn)入氣液分離器，再經(jīng) 干燥器進(jìn)行干燥。

• WGS 發(fā)應(yīng)模塊

甲烷水蒸氣重整產(chǎn)物中 CO 含量最高可以達(dá)到 8~9%，為避免長(zhǎng)期使用過(guò)程中 CO 引發(fā)的積碳， 需配置 WGS 變換反應(yīng)模塊，將 CO 含量降低到 5%以下,接近 2%，WGS 反應(yīng)模塊為反應(yīng)管和催化劑 組成，結(jié)構(gòu)形式為圓筒型，反應(yīng)前需要將氣體溫度降低到 300℃左右在進(jìn)入 WGS 反應(yīng)模塊。

• 保溫模塊

本保溫模塊分布位置、方式及作用如下：(1)各路氣氛氣體至靜態(tài)混合器入口；(2)甲烷水汽化蒸汽 出口至混合預(yù)熱器入口；(3) 混合預(yù)熱器出口至反應(yīng)管；(5)流向變換模塊至在線(xiàn)分析儀；以上部位需 包裹一定厚度的保溫層或保溫套，減少反應(yīng)管/管路/接頭/閥門(mén)的熱損失，使接近絕熱環(huán)境?；旌项A(yù)熱 器外部設(shè)置電加熱。

• 控制系統(tǒng)模塊

裝置控制系統(tǒng)為多元集成控制系統(tǒng)，增強(qiáng)了裝置的穩(wěn)定性，并能夠靈活的定制各種擴(kuò)展功能，以 實(shí)現(xiàn)裝置的自動(dòng)化程度更高要求：

適配信捷 PLC 模擬量控制和溫度控制模擬，選用 10 寸威綸通觸摸屏。

該裝置設(shè)計(jì)采用同類(lèi)裝置標(biāo)準(zhǔn)化組態(tài)軟件設(shè)計(jì)，用戶(hù)操作門(mén)檻低，功能如下：

1）程序升溫流程設(shè)置；

2）溫度、壓力等參數(shù)自整定；

3）聯(lián)鎖機(jī)制設(shè)置； 

4）裝置報(bào)警記錄；

5）實(shí)時(shí)曲線(xiàn)

• 100%甲烷和水汽化混合器，并且保證蒸汽流量波動(dòng)小于 2%

• PLC加觸摸屏，實(shí)時(shí)控制及數(shù)據(jù)采集分析，流量可調(diào)，溫度可控

• 可通過(guò)RS485實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制

• 配高壓恒流雙柱塞泵，精準(zhǔn)控制進(jìn)液流量

• 高效散熱模組

• 高效的催化劑

• 系統(tǒng)耐壓1Mpa以上

• 功率低 換熱效率高 將有效功率充分利用

• 產(chǎn)氫穩(wěn)定

• 高精準(zhǔn)度

• 整套裝置走向清晰，結(jié)構(gòu)緊湊，方便操作和維修

• 運(yùn)行安全穩(wěn)定，測(cè)試性能可靠

• 可按客戶(hù)實(shí)際要求進(jìn)行定制
  

• 可集成，壽命長(zhǎng)

• 氫能源汽車(chē)

• 清潔能源

• 重整催化劑評(píng)價(jià)

• 氫氣循環(huán)泵

• 燃料電池質(zhì)止膜等零件及材料評(píng)估

中船712

中船711  

紫金礦業(yè)

佛燃?xì)淠?/span>

潮州三環(huán)