产品简介

甲醇重整制氢设备可控制、采集、整理反应温度、反应时间、气相实时/累积流量、反应压力等数据。可实现催化剂性能评估、反应机理、反应动力学等研究，并能准确进行物料衡算。

甲醇重整制氢设备

甲醇重整制氢设备可控制、采集、整理反应温度、反应时间、气相实时/累积流量、反应压力等数据。可实现催化剂性能评估、反应机理、反应动力学等研究，并能准确进行物料衡算。

技术优势：

• PLC数据自动采集和控制

流量计、阀门、传感器等均通过PLC进行数据自动采集和根据所需测试流程进行自动控制，可直接在触摸屏上设置目标值，系统自动调节控制自热式重整反应器。

• 自主研发气化器

此气化器具有特殊的换热结构，使温度均匀分布，从而保证水蒸气快速稳定的发生。这种结构保证热能的良好传导，结构可靠性强。最终通过PID控制汽化温度，保证汽化稳定可控。

• 自热式重整反应器

材质为SUS 310S 设计压力1Mpa，两端由法兰接头密封，催化剂填装量为200~6000g。

• 自主研发无死体积进样技术

由于系统中传输通道的存在，现有测试中均存在“死体积"现象，即输入通道的流体并没有全部经过试样，而是有一部分残留在传输通道中，导致发生总量出现偏差。“死体积"是目前测试行业中未得到很好解决的一个难题。传统方法采用减小传输通道容积的方法来降低“死体积"，但同时带来加工的困难和结构的复杂化。

本公司自研无死体积进样技术，在不影响传输通道设计的前提下，通过辅助进样实现全部流体进样无残留。

构成模块：

该装置工艺流程由气体进料模块、液体进料模块、反应模块、产物分析模块、保温模块和控制系 统模块组成。

• 气体进料模块

气体进料模块由两路气路(CH4、N2)组成。气体由减压阀减压后通过质量流量控制器对气体流量进 行控制并计量，质量流量控制器可通过软件校准，以实现对不同介质气体在线切换。各气路均设置气 体过滤器，阻止颗粒物进入后续管路造成仪表损伤及物料污染。气路后端设置单向阀，防止各路气体 串流。

该模块后段设置静态混合器，其内部由周期混合单元焊接组成，负责将气体和甲醇水汽化后蒸汽 均匀混合。本装置客户目标气体处理量为为 0~5Nm3/h，因此可选择 SK-50/100、SV-5/100、SL-50/100 和 SX-25/100 四种型号的静态混合器。

• 液体进料模块

液体进料模块由一路水溶液组成。液体由恒流双柱塞泵进行精准进样，经过微通道汽化器液体进 行汽化，液体流量控制可通过注射器管径和泵软件校准，以实现不同流量下蒸汽浓度进行在线切换。

该模块后段设置静态混合器，其内部由周期混合单元焊接组成，负责将气体和甲醇水汽化后蒸汽 均匀混合。

• 水蒸气发生模块

使用双柱塞泵与蒸汽发生器的组合实现水蒸汽的发生并过热至 500 摄氏度以 上。

蒸发芯采用 SUS316L 不锈钢材质，整个装置中与水或水蒸气以及载气接触的零部件均需采用 SUS316L 不锈钢材质。蒸发模块采用微通道换热结构，内部结构死体积小，换热效率到达 90%以上。

• 气体预热模块

按照气体流量，从400℃升至 700℃，计算需要的预热功率。过热器采用硅碳棒作为加热器件，预热管采用 SUS310S 高温不锈钢材料，为强化换热内部将 填充陶瓷片。

• 反应模块

反应模块由一台甲烷水重整固定床反应管组成，内置催化剂格栅支撑内构件，反应管主体材料为 310S，两端为法兰加石墨密封圈。采用硅碳棒作为加热元件，最高操作温度 900℃ (该温度实际已显著高于催化剂最高工作温度和热冲击温度)，使用压力略高于大气压。反应管 的加热管式炉控制，在反应器轴向设置 K 型铠装多点测温热电偶，监测反应管上下段惰性填料和中间 催化剂床层多点温度。反应体系压强由减压阀、背压阀联合确定。反应管入口安装压力表和卸荷阀， 实时显示反应管压强，防止压强过高造成仪器损坏和安全事故。此外，设置压力变送器，能够将压力 信号输送至控制仪表及计算机，进行压力报警。

• 产物分析模块

甲烷催化燃烧产物主要为 H2、CO2、CO 还有为反应的 H2O，因此本装置需要产物冷却和气液分 离设备，需将产物物流至冷凝器,冷凝器采用盘管和冰水机进行降温，降温后再进入气液分离器，再经 干燥器进行干燥。

• WGS 发应模块

甲烷水蒸气重整产物中 CO 含量最高可以达到 8~9%，为避免长期使用过程中 CO 引发的积碳， 需配置 WGS 变换反应模块，将 CO 含量降低到 5%以下,接近 2%，WGS 反应模块为反应管和催化剂 组成，结构形式为圆筒型，反应前需要将气体温度降低到 300℃左右在进入 WGS 反应模块。

• 保温模块

本保温模块分布位置、方式及作用如下：(1)各路气氛气体至静态混合器入口；(2)甲烷水汽化蒸汽 出口至混合预热器入口；(3) 混合预热器出口至反应管；(5)流向变换模块至在线分析仪；以上部位需 包裹一定厚度的保温层或保温套，减少反应管/管路/接头/阀门的热损失，使接近绝热环境。混合预热 器外部设置电加热。

• 控制系统模块

装置控制系统为多元集成控制系统，增强了装置的稳定性，并能够灵活的定制各种扩展功能，以 实现装置的自动化程度更高要求：

适配信捷 PLC 模拟量控制和温度控制模拟，选用 10 寸威纶通触摸屏。

该装置设计采用同类装置标准化组态软件设计，用户操作门槛低，功能如下：

1）程序升温流程设置；

2）温度、压力等参数自整定；

3）联锁机制设置；

4）装置报警记录；

5）实时曲线