[发明专利]一种以LNG为原料现场制氢的加注方法及装置

权利要求书

1.一种以LNG为原料现场制氢的加注站，包括LNG加注段、CNG加注段和/或H₂加注段；

所述LNG加注段、所述CNG加注段和所述H₂加注段均以LNG作为气源；

所述LNG加注段包括依次连通的LNG低压泵和LNG加注机；

所述CNG加注段包括依次连通的LNG高压泵、高压空温气化器、CNG储罐和CNG加注机；

所述H₂加注段包括依次连通的LNG低压泵、空气气化器、天然气制氢装置、H₂压缩机、储氢罐和加氢机；

所述LNG低压泵和所述LNG高压泵均连接所述气源。

2.根据权利要求1所述的加注站，其特征在于：所述气源储存于LNG运输槽车或LNG储存罐中；

通过阀门控制所述LNG加注段、所述CNG加注段和所述H₂加注段的运行，实现LNG/CNG/H₂混合加注、LNG/H₂混合加注和/或H₂加注功能。

3.根据权利要求1或2所述的加注站，其特征在于：所述CNG储罐包括高压CNG储罐和中压CNG储罐；

所述储氢罐包括高压储氢罐、中压储氢罐和低压储氢罐。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的加注站，其特征在于：所述天然气制氢装置为橇装式天然气制氢装置，包括依次连通的天然气重整反应器、CO变换反应器和变压吸附装置；

所述天然气重整反应器的入口端设有换热器、电加热器或燃烧器，所述天然气重整反应器与所述CO变换反应器相连通的管线以及所述CO变换反应器与所述变压吸附装置相连通的管线上均设有换热器。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的加注站，其特征在于：所述天然气制氢装置为橇装式天然气制氢装置，包括依次连通天然气重整与CO变换一体化反应器和变压吸附装置；

所述天然气重整与CO变换一体化反应器的入口端设有换热器、电加热器或燃烧器，所述天然气重整与CO变换一体化反应器与所述变压吸附装置相连通的管线上设有换热器。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的加注站，其特征在于：所述天然气制氢装置为橇装式天然气制氢装置，包括依次连通天然气重整与CO变换一体化反应器和变压吸附装置；

所述天然气重整与CO变换一体化反应器的入口端设有换热器、电加热器或燃烧器，所述天然气重整与CO变换一体化反应器与所述变压吸附装置相连通的管线上设有换热器。

7.根据权利要求5或6所述的加注站，其特征在于：所述天然气重整与CO变换一体化反应器自上而下包括天然气重整区、温控区和CO变换区。

8.一种实现LNG/CNG/H₂加注的方法，包括如下步骤：LNG作为气源经下述1)-3)中至少一种步骤实现各加注功能：

1)增压实现LNG加注；

2)增压和气化实现CNG加注；

3)增压、气化和天然气制氢实现H₂加注。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：采用权利要求1-7中任一项所述加注站进行加注的步骤如下：

1)LNG作为气源通过所述LNG加注段实现LNG加注；

2)LNG作为气源通过所述CNG加注段实现CNG加注；

3)LNG作为气源通过所述H₂加注段实现H₂加注。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述LNG增压至1.0～2.5MPa；

步骤2)中，所述LNG增压至10～30MPa，气化后的CNG的温度为0～15℃，压力为10～30MPa；

步骤3)中，所述LNG增压至1.0～2.5MPa，气化后的天然气的温度为0～15℃，压力为1.0～2.5MPa；

所述天然气制氢的条件如下：

进行甲烷水蒸气重整反应的工艺气的温度为400～550℃；

经所述甲烷水蒸气重整反应后的出口气的温度为400～450℃；

CO变换反应后的出口气的温度为20～40℃。