一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115095791A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210867444.X(22)申请日2022.07.22(71)申请人中国石油天然气集团有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号申请人中国石油管道局工程有限公司中国石油天然气管道工程有限公司(72)发明人赵立前刘春枝李国辉(74)专利代理机构北京君泊知识产权代理有限公司11496专利代理师王程远(51)Int.Cl.F17C7/04(2006.01)F17C13/00(2006.01)F17D3/01(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统(57)摘要本发明涉及一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统，属于加氢站储氢和供氢技术领域，包括制氢单元、多个金属固态储氢装置和加氢装置；其中，所述制氢单元与多个金属固态储氢装置依次连接，再由最后一个金属固态储氢装置连接至加氢装置，相邻两个金属固态储氢装置之间设有热管理系统；所述热管理系统用于储存金属固态储氢装置释放氢气时放出的热量，并在相邻金属固态储氢装置存储氢气时提供热量。本发明利用固态储氢材料的吸热和放热特性进行系统的冷热量管理，充分利用同一加氢管线上相邻金属固态储氢装置释放的热量，达到节能降耗的目的。同时，通过控制温度逐级提高氢气释放压力，从而实现氢气的非机械式加压。CN115095791ACN115095791A权利要求书1/1页1.一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统，其特征在于，包括制氢单元、多个金属固态储氢装置和加氢装置；其中，所述制氢单元与多个金属固态储氢装置依次连接，再由最后一个金属固态储氢装置连接至加氢装置，相邻两个金属固态储氢装置之间设有热管理系统；所述热管理系统用于储存金属固态储氢装置释放氢气时放出的热量，并在相邻金属固态储氢装置存储氢气时提供热量。2.根据权利要求1所述的一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统，其特征在于，所述多个金属固态储氢装置为偶数个。3.根据权利要求1所述的一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统，其特征在于，包括四个金属固态储氢装置和两个热管理系统，分别为：第一金属固态储氢装置、第二金属固态储氢装置、第三金属固态储氢装置、第四金属固态储氢装置和第一热管理系统和第二热管理系统；其中，所述第一热管理系统连接在第一金属固态储氢装置和第二金属固态储氢装置之间，所述第二热管理系统连接在第三金属固态储氢装置和第四金属固态储氢装置之间。4.根据权利要求1所述的一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统，其特征在于，所述多个金属固态储氢装置采用不同的固态储氢材料。5.根据权利要求3所述的一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统，其特征在于，所述第一金属固态储氢装置中氢气释放温度为30‑40℃，释放压力为4‑6MPa；所述第二金属固态储氢装置中氢气释放温度为50‑60℃，释放压力为10‑15MPa；所述第三金属固态储氢装置中氢气释放温度为70‑80℃，释放压力为30‑40MPa；所述第四金属固态储氢装置中氢气释放温度为80‑90℃，释放压力为80‑90MPa。6.根据权利要求3所述的一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统，其特征在于，所述第一金属固态储氢装置的固态储氢材料采用MmNi5基合金或MlNi5基合金；所述第二金属固态储氢装置的固态储氢材料采用MmNi4.15Fe0.85合金；所述第三金属固态储氢装置的固态储氢材料采用(Ti0.97Zr0.03)1.1Cr1.6Mn0.4合金；所述第四金属固态储氢装置的固态储氢材料采用TiCr1.55Mn0.2Fe0.2合金或TiCr1.1Mn0.3Fe0.6合金。7.根据权利要求1所述的一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统，其特征在于，所述热管理系统包括换热器、热传导介质流通管道和温度控制系统；其中所述热传导介质流通管道经换热器连接相邻两个金属固态储氢装置，所述温度控制系统用于控制热传导介质流通管道的开闭和换热器的工作。8.根据权利要求1所述的一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统，其特征在于，所述制氢单元所采用的制氢方式为利用谷电在加氢站内进行水电解制氢。9.根据权利要求1所述的一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统，其特征在于，所述热管理系统与各金属固态储氢装置之间的热传导介质为水或导热油。2CN115095791A说明书1/5页一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统技术领域[0001]本发明涉及一种利用固态金属储氢和供氢的加氢系统，属于加氢站储氢和供氢技术领域。背景技术[0002]氢能作为一种能量密度高并且无污染的理想清洁能源，已经成为应对气候变化、建设脱碳社会的重要能源。氢能产业链主要包括氢的制、储、运、加、用多个环节。