动力油制氢装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 212425435 U(45)授权公告日 2021.01.29

(21)申请号 202020514831.1(22)申请日 2020.04.09

(73)专利权人 江苏河海新能源股份有限公司

地址 213022 江苏省常州市新北区秦岭路5

号(72)发明人 杨家华　万文雷　谢建婷　张昌林　

席跃跃　史亦丰　(74)专利代理机构 北京君泊知识产权代理有限

公司 11496

代理人 李丹(51)Int.Cl.

C01B 3/32(2006.01)C01B 32/50(2017.01)B01J 19/24(2006.01)B01F 5/04(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

动力油制氢装置(57)摘要

本实用新型公开了动力油制氢装置，包括水箱、动力油油箱、反应器、换热器、文丘里混合器、气液分离器，水箱内排入换热器中的水，经过换热器形成水蒸汽进入文丘里混合器中；动力油油箱内储放的动力油进入文丘里混合器中与水蒸汽进行混合；反应器内设有气液通道，气液通道的进口端与文丘里混合器的排出端形成连通，气液通道的出口端与换热器的供热进入端形成连通，换热器的供热出口端与气液分离器的进口端形成连通；反应器内从文丘里混合器排出的油气混合介质进入气液通道中反应获得氢气和液态的二氧化碳；该装置可随时制取纯度较高的氢气；且制氢过程中无其他反应生成，避免了制氢的危险性。

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权　利　要　求　书

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1.动力油制氢装置，包括水箱、动力油油箱、反应器、换热器、文丘里混合器、气液分离器，其特征在于，

所述水箱的排出端与换热器的获热进入端形成连通，换热器的获热排出端与文丘里混合器形成连通，所述水箱内排入换热器中的水，经过换热器形成水蒸汽进入文丘里混合器中；

所述动力油油箱的排出端与文丘里混合器形成连通，动力油油箱内储放的动力油进入文丘里混合器中与水蒸汽进行混合；

所述反应器内设置有气液通道，气液通道的进口端与文丘里混合器的排出端形成连通，气液通道的出口端与换热器的供热进入端形成连通，换热器的供热出口端与气液分离器的进口端形成连通。

2.如权利要求1所述的动力油制氢装置，其特征在于，所述反应器内分布有多个气液通道，多个气液通道的进口端与文丘里混合器的排出端形成并接连通，气液通道的出口端与换热器的供热进入端形成并接连通。

3.如权利要求2所述的动力油制氢装置，其特征在于，所述反应器内的多个气液通道相互间隔布置或交汇方式布置。

4.如权利要求2所述的动力油制氢装置，其特征在于，所述反应器选用电加热方式进行升温，在反应器内设置有蓄热体，气液通道布置于蓄热体内。

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说　明　书动力油制氢装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及氢气制备技术领域，具体涉及一种动力油制氢装置。

背景技术

[0002]传统的制氢主要有五个途径：(1)活泼金属与酸反应(稀硫酸或稀盐酸)；(2)电解水方式；(3)水煤气法(用碳与水蒸汽在高温下反应生成氢气和一氧化碳)；(3)高效催化剂使水在常温下分解为氢气和氧气；(5)甲烷在高温下分解为单质碳和氢气。传统制氢成本高或安全系数较低或获得的氢气纯度不高等缺陷。

发明内容

[0003]针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种制氢纯度高、安全系数高的动力油制氢装置。

[0004]实现本实用新型的技术方案如下[0005]动力油制氢装置，包括水箱、动力油油箱、反应器、换热器、文丘里混合器、气液分离器，所述水箱的排出端与换热器的获热进入端形成连通，换热器的获热排出端与文丘里混合器形成连通，所述水箱内排入换热器中的水，经过换热器形成水蒸汽进入文丘里混合器中；

[0006]所述动力油油箱的排出端与文丘里混合器形成连通，动力油油箱内储放的动力油进入文丘里混合器中与水蒸汽进行混合；[0007]所述反应器内设置有气液通道，气液通道的进口端与文丘里混合器的排出端形成连通，气液通道的出口端与换热器的供热进入端形成连通，换热器的供热出口端与气液分离器的进口端形成连通；

[0008]所述反应器内的工作温度在780℃—820℃之间，从文丘里混合器排出的油气混合介质进入气液通道中，产生反应CmHnOx+H2O＝H2+CO2，获得氢气和液态的二氧化碳；所述气液通道内排出的混合介质进入换热器中，与经过换热器的水进行换热；

[0009]所述气液分离器将进入其中的氢气与液态的二氧化碳进行分离。[0010]进一步地，所述反应器内分布有多个气液通道，多个气液通道的进口端与文丘里混合器的排出端形成并接连通，气液通道的出口端与换热器的供热进入端形成并接连通。[0011]进一步地，所述反应器内的多个气液通道相互间隔布置或交汇方式布置。[0012]进一步地，所述反应器选用电加热方式进行升温，在反应器内设置有蓄热体，气液通道布置于蓄热体内。

[0013]采用了上述技术方案，水箱中的水通过换热器升温形成水蒸汽进入混合器中，动力油与水蒸汽在混合器中混合，一并进入反应器内的气液通道中，在气液通道中，由于高温的条件，动力油与超临界状态水蒸汽混合并分解为二氧化碳和氢气，二氧化碳在该状态下为液态，再通过气液分离器把二氧化碳和氢气分离，该装置可随时制取纯度较高的氢气；且制氢过程中无其他反应生成，避免了制氢的危险性，由于获得的氢气纯度较高，装置中排出

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的氢气可直接储存，避免了氢能储存困难的障碍。

附图说明

[0014]图1为本实用新型的结构示意图；[0015]附图中，1为水箱，2为动力油油箱，3为反应器，4为换热器，5为文丘里混合器，6为气液分离器，7为水泵，8为油泵，9为气液通道，10为蓄热体，11为气体排出管道，12为液体排出管道。

具体实施方式

[0016]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0017]参见图1所示，动力油制氢装置，包括水箱1、动力油油箱2、反应器3、换热器4、文丘里混合器5、气液分离器6，水箱的排出端与换热器的获热进入端通过管道形成连通，换热器的获热排出端与文丘里混合器的一进入口通过管道形成连通，水箱内存放纯净水或蒸馏水，水箱内的水通过水泵7抽送到换热器中，水箱内排入换热器中的水，经过换热器内升温后形成水蒸汽进入文丘里混合器中。[0018]动力油油箱的排出端与文丘里混合器的另一进入口通过管道形成连通，动力油油箱内储放的动力油进入文丘里混合器中与水蒸汽进行混合，动力油油箱内的动力油通过油泵8的抽送，输送到文丘里混合器中；从换热器排出的水蒸汽温度100℃以上，进入文丘里混合器中与动力油进行混合。

[0019]反应器内设置有气液通道9，气液通道的进口端与文丘里混合器的排出端通过管道形成连通，气液通道的出口端与换热器的供热进入端形成连通，换热器的供热出口端与气液分离器的进口端通过管道形成连通。

[0020]反应器选用电加热方式的蓄热锅炉进行升温，在反应器内设置有对反应器内温度进行蓄存的蓄热体10，以节能减耗，反应器中的电加热器可以布置在蓄热体内，减少电加热器热传递的损耗，蓄热体可以选用陶瓷蓄热体，气液通道布置于蓄热体内，即气液通道周围均为蓄热体，使气液通道内的温度更加均匀与稳定。反应器内通过电加热方式获得的工作温度在780℃—820℃之间，如790℃、800℃、810℃等等，从文丘里混合器排出的油气混合介质进入气液通道中，产生反应CmHnOx+H2O＝H2+CO2，获得氢气和液态的二氧化碳，即气液通道内动力油与超临界态水蒸汽混合并分解为二氧化碳和氢气；气液通道内排出的混合介质进入换热器中，与经过换热器的水进行换热，使介质中含有的热量得以利用；气液分离器将进入其中的氢气与液态的二氧化碳进行分离，分离出的氢气从气液分离器的气体排出管道11排出，液态的二氧化碳从气液分离器的液体排出管道12排出，通过此种制氢方式获得的氢气纯度高达99.9％以上。

[0021]为了提升制氢的效率及纯度，反应器内分布有多个气液通道，多个气液通道的进口端与文丘里混合器的排出端形成并接连通，气液通道的出口端与换热器的供热进入端形

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成并接连通；即文丘里混合器排出的油气混合介质分多个通道流经反应器，反应完成后，在集中汇流进入换热器中，多个气液通道相互间隔布置或交汇方式布置，本申请附图中示出的气液通道为间隔布置方式，具体方式根据需要选择使用。

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说　明　书　附　图

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图1

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