[实用新型]一种氢气天然气的掺混运输和分离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及能源运输技术领域，更具体地说，涉及一种氢气天然气的掺混运输和分离装置。

背景技术

中国氢气年产量已逾千万吨规模，位居世界第一。工业规模的制氢方法主要包括化石能源制氢如甲烷蒸汽重整和利用清洁能源电力电解水制氢两种方法，其中化石能源如煤化工和甲烷重整制氢占96％，电解水制氢的产量约占世界氢气总产量3％，还有很多工业生产过程如氯碱和甲醇生产过程中产生大量氢气作为副产品约占1％。尽管化石能源制氢是目前最经济的制氢方法，但其在生产过程中不仅消耗大量化石燃料，而且产生大量二氧化碳。

在氢能的应用端，利用氢能的燃料电池汽车是唯一能够全面达到汽车性能指标的环保车型，最大社会意义是代替石油和常规锂电池汽车的电池处理和污染问题，氢燃料电池汽车的优点确实很多，但截至目前还没有大规模量产化的氢燃料电池汽车的出现。

因此从氢能的生产端来讲，中国是世界范围氢能产量最大的国家，未来氢能产业的发展的关键是氢能的运输与高效应用。而目前无论是液氢低温运输还是高压罐体运输，这种超低温和高压过程都会造成具体的能源消耗。而应用端的大型燃料电池发电技术和氢气燃机发电技术也受到氢气运输和廉价稳定的氢气源过少的影响，目前发展缓慢。

综上所述，如何提供一种稳定和廉价的氢气运输方法，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种氢气天然气的掺混运输和分离装置，该装置能够保证氢能的输送过程便捷且稳定。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种氢气天然气的掺混运输和分离装置，其特征在于，包括用于输送物料的输送管路，所述输送管路设有氢能输入口以及用于将氢能与所述物料进行掺混的掺混装置；

所述输送管路另一端还设有用于将氢能分离出来的分离纯化装置，所述分离纯化装置上设置有氢能输出口。

优选的，所述氢能输入口处设有用于监测氢能流量值的流量监测装置以及流量控制装置，所述流量监测装置与所述掺混装置连接，所述掺混装置通过所述氢能流量值控制所述流量控制装置。

优选的，所述掺混装置的物料入口和所述氢能输入口设有用于测量入口压力的压力表；和/或，所述分离纯化装置的物料出口和所述氢能输出口设有用于测量出口压力的压力表。

优选的，所述压力表与控制装置连接，当所述压力表测得的压力超出预设值时，所述控制装置控制所述掺混装置停止工作并关闭所述氢能输入口。

优选的，所述物料为气体物料，所述掺混装置为将气体物料和氢气进行掺混的掺混装置，所述分离纯化装置为将氢气与气体物料分离的分离纯化装置。

优选的，所述气体物料为天然气。

优选的，所述掺混装置为通过改变气流压力实现氢气与气体物料掺混的掺混装置，所述掺混装置的氢气进气口中的氢气压力大于物料进入口的物料的压力。

优选的，所述掺混装置包括轴流风机混流掺混装置和射气抽气器掺混装置中的至少一种。

优选的，所述分离纯化装置包括深冷分离装置、变压吸附装置、膜分离装置和联合工业分离装置中的至少一种。

优选的，所述输送管路为原油输送管道或成品油输送管道，所述掺混装置为将氢气混入原油或成品油中的掺混装置，所述分离纯化装置为将氢气由混合物中分离出来的分离纯化装置。

本实用新型提供的物料可以为液体物料或者气体物料，上述输送管路可以选用多种现有的物料的输送管路。

本申请中，在输送线路上设置氢能输入口和氢能输出口，相对地，氢能输入口设在输送管路上更加靠近物料输入口的位置，氢能输出口设在输送管路上更加靠近物料输出口的位置。也就是说，氢能可以由氢能输入口进入输送管路，并在输送管路上沿物料的输送方向进行移动，最终在氢能输出口排出输送管路。

氢能进入和排出输送管路时，均需要对氢能和物料进行处理。在氢能输入口设置将氢能与物料进行掺混的掺混装置，在氢能输出口设置将氢能与物料进行分离纯化的分离纯化装置。

本申请所提供的氢气天然气的掺混运输和分离装置对现有的物料的输送管路进行改造，通过加设氢能输入口和氢能输出口、并在输入和输出过程中通过将氢能和物料进行掺混和分离，实现对实现氢能的输送。本实用新型利用现有的物料输送管线实现大量高效的氢能运输，可以实现最经济的氢能运输方式，为城市区域的氢能应用提供的必要的支持。

附图说明