本发明属于新能源制氢，具体涉及一种甲醇制氢系统。
背景技术：
1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
2、氢气是一种来源广泛的可再生能源，水、天然气、甲醇、乙醇、生物质等都是其来源。由于化石燃料造成的能源枯竭和环境污染，人们对清洁能源的渴求日趋明显。氢能的燃烧热值高，产物无污染，是一种清洁可持续的能源。目前的制氢方式主要有蒸气和制氢催化剂反应制氢、化石燃料重整制氢、电解水制氢、光水解制氢、生物制氢以及等离子制氢等。
3、目前，广泛采用甲醇制取氢气，甲醇制氢是指在一定温度及压力条件下，以甲醇溶液作为原料，甲醇溶液受热后产生甲醇蒸气，进而甲醇蒸气在制氢催化剂的作用下，进行转化反应，最终实现制取氢气的目的。
4、现有技术中，甲醇蒸气的制备方法主要是采用电加热管对甲醇溶液进行加热，最终得到甲醇蒸气；但是在甲醇往往混合有气体以及液体两种状态的甲醇，因此通过燃烧催化的方式对甲醇进加热时，甲醇会受热不均匀，导致汽化的甲醇蒸气会减少；同时裂解反应中甲醇蒸气路程短，催化剂受热不均匀，裂解反应不完全；此外，在加热过程中，燃烧后尾气中的热量不能被充分利用，最终降低了制备混合氢气的效率，增加了能源消耗。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种甲醇制氢系统。
2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
3、本发明提供一种甲醇制氢系统，包括依次连接的蒸气汽化罐、裂解反应罐和冷却器，其中，
4、所述蒸气汽化罐包括外胆和套合设置于外胆中部的内胆，内胆中用于盛放加热介质，且内胆内部设置有加热管；内胆与外胆之间围成甲醇的盛放腔室；外胆侧壁底部设置有甲醇进管，顶部设置有蒸气出管。
5、本发明中的蒸气汽化罐设置内胆和外胆，内胆设置于外胆的中部，内胆中盛放加热介质，并设置有加热管，利用加热管对加热介质进行均匀加热，进而可以对内胆和外胆之间的甲醇进行加热。
6、由于内胆设置于外胆的中部，即环绕内胆盛放的甲醇液层厚度是均匀的，进而可以提高甲醇的加热均匀程度。
7、在一些实施例中，所述内胆和外胆均为圆筒状结构，且内胆覆盖外胆的有效高度方向设置。
8、此处外胆的有效高度是指外胆可以盛放甲醇的最大高度，即甲醇始终存在于内胆和外胆之间，且内胆和外胆均为圆筒状结构，进而保证了甲醇的液层厚度是均匀的，可以较好地保证甲醇的加热均匀性。
9、在一些实施例中，所述外胆的顶部设置有第一安全阀，第一安全阀与外胆内部连通，所述第一安全阀为单向阀。当外胆与内胆之间的甲醇蒸气的压强超过预设压强时，第一安全阀打开，将部分气体外排，保证蒸气汽化罐的安全运行。
10、优选的，所述外胆的顶部设置有第一高温传感器，第一高温传感器的测温段伸入外胆和内胆之间的内部。用于测量制备的甲醇蒸气的内部温度，以保证蒸气汽化罐的安全运行。
11、在一些实施例中，所述加热管为电加热管，电加热管竖向设置于内胆的底部。
12、电加热管设置于内胆的底部，实际工作时，内胆底部的导热油的温度最高，而在外胆的底部设置甲醇进管，也就是外胆底部的甲醇温度最低，温度最高的导热油对温度最低的甲醇进行加热，可以有效提高甲醇的加热效率。
13、在一些实施例中，外胆的顶部设置有油水分离器，油水分离器与内胆内部连通。
14、在一些实施例中，所述外胆的侧壁上设置有液位计。
15、在一些实施例中，所述裂解反应罐为立式结构，包括筒状壳体、上封盖和下封盖，下封盖通过支撑腿组件进行支撑；
16、下封盖与筒状壳体之间夹设有催化剂托板，上封盖和筒状壳体之间设置有孔板，催化剂托板上均布通孔，且催化剂托板与孔板之间通过通孔固定设置有钢管组件，钢管内填充有催化剂；
17、每个钢管的两端均与上封盖和下封盖内部连通；
18、下封盖内部设置有挡板，将下封盖的空腔分隔为第一部分和第二部分，第一部分的下封盖上设置有进气口，进气口与蒸气汽化罐的蒸气出管连接；第二部分的下封盖上设置有出气口。
19、采用本发明的裂解反应罐，甲醇蒸气在催化裂解时的流通路径为自下而上流经钢管，然后折流，自上而下流经钢管，可以有效延长甲醇蒸气的流通路径长度，进而提高甲醇的催化裂解反应的停留时间，以有效提高甲醇的转化率和效率。
20、将催化剂填充在钢管中，并将钢管通过催化剂托板和孔板进行组装固定，并与上封盖和下封盖连通，使得所有的甲醇蒸气均流经钢管，并与催化剂充分接触，可以有效提高甲醇蒸气与催化剂的接触面积，进而提高甲醇的催化裂解效率。
21、优选的，所述裂解反应罐的下部设置有进油口，上部设置有出油口。向裂解反应罐内通入高温导热油，对裂解反应罐内部进行加热，提供甲醇催化裂解反应所需的热量，由于导热油均匀流经每个钢管，可以对钢管中的催化剂以及反应气体均匀加热，保证反应的进度。
22、进一步优选的，所述筒状壳体的顶部设置有导热油回流罐，导热油回流罐与筒状壳体顶部内部连通。导热回流罐的作用是当导热油在过热状态时，溢流进入导热回流罐中进行收集，避免体积膨胀发生危险。
23、优选的，所述上封盖的顶部设置有第二高温传感器和第二安全阀。
24、在一些实施例中，所述冷却器包括串联设置的第一冷却器和第二冷却器，第一冷却器的氢气进口与裂解反应罐的出气口连接，第一冷却器的冷却介质为甲醇，第二冷却器的冷却介质为水。
25、将甲醇催化裂解得到的高温氢气先与甲醇换热，一方面可以将氢气进行初步降温，另一方面可以将甲醇初步加热，经过加热后的甲醇被回收至蒸气汽化罐，可以有效节省甲醇汽化的能量。
26、优选的，第二冷却器的第二混合氢气出口与排水器连接。混合氢气中会夹杂着没来得及催化裂解反应的甲醇蒸气以及没来得及汽化的甲醇，甲醇蒸气通过冷凝后回收，甲醇通过排水器排出去，可重新回流到甲醇储液罐中，再次利用，同时对氢气进行了提纯。
27、上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下：
28、1、本发明结构集多道工序于一体，甲醇溶液预热、汽化、裂解、冷却、过滤分流甲醇蒸气，回流到甲醇储液罐等多个步骤，自动化程度高。
29、2、本发明的蒸气汽化罐为双层结构，导热油在内胆，过半装，内外胆中间甲醇气体在上，液体在下，均匀汽化成甲醇蒸汽，上部气体过热进入裂解反应罐，裂解反应罐有多支充满催化剂的钢管，甲醇蒸汽气路路程长，在催化剂作用下均匀裂解成混合氢气。
30、3、导热油锅炉采用异形加热管加热，导热油进入裂解反应罐循环，使催化剂受热更加均匀，催化转化效率更高。
31、双冷却器的使用，混合氢气既能预热甲醇溶液，又能被水冷却至常温气体，气体尾气的能量充分利用。
1.一种甲醇制氢系统，其特征在于：包括依次连接的蒸气汽化罐、裂解反应罐和冷却器，其中，
2.根据权利要求1所述的甲醇制氢系统，其特征在于：所述内胆和外胆均为圆筒状结构，且内胆覆盖外胆的有效高度方向设置。
3.根据权利要求2所述的甲醇制氢系统，其特征在于：所述外胆的顶部设置有第一安全阀，第一安全阀与外胆内部连通，所述第一安全阀为单向阀；
4.根据权利要求1所述的甲醇制氢系统，其特征在于：所述加热管为电加热管，电加热管竖向设置于内胆的底部。
5.根据权利要求1所述的甲醇制氢系统，其特征在于：外胆的顶部设置有油水分离器，油水分离器与内胆内部连通。
6.根据权利要求1所述的甲醇制氢系统，其特征在于：所述外胆的侧壁上设置有液位计。
7.根据权利要求1所述的甲醇制氢系统，其特征在于：所述裂解反应罐为立式结构，包括筒状壳体、上封盖和下封盖，下封盖通过支撑腿组件进行支撑；
8.根据权利要求7所述的甲醇制氢系统，其特征在于：所述上封盖的顶部设置有第二高温传感器和第二安全阀。
9.根据权利要求1所述的甲醇制氢系统，其特征在于：所述冷却器包括串联设置的第一冷却器和第二冷却器，第一冷却器的氢气进口与裂解反应罐的出气口连接，第一冷却器的冷却介质为甲醇，第二冷却器的冷却介质为水。
10.根据权利要求1所述的甲醇制氢系统，其特征在于：第二冷却器的第二混合氢气出口与排水器连接。
