[发明专利]有机液态储氢材料运氢的高压气态加氢站燃料补充装置

说明书

本发明公开了一种有机液态储氢材料运氢的高压气态加氢站燃料补充装置，属于氢能源储存和运输领域。其包括运氢罐车、氢气解吸模块、氢气增压模块及控制模块，运氢罐车内富氢的有机液态储氢材料通过氢气解吸模块释放出低压氢气，低压氢气通过氢气增压模块提升至高压气态加氢站压力，并进入高压气态加氢站；通过运氢罐车、氢气解吸模块、氢气增压模块及控制模块的相互配合，可为高压气态加氢站提供氢。本发明装置实现了以有机液态储氢材料运氢和高压气态加氢站之间的连接，并为解吸反应器提供了良好的热量管理，达到了高效节能的目的，使远离用氢场所的氢气能够被集中利用，拓展了高压气态加氢站的氢气来源，有利于氢能的大规模使用和发展。

技术领域

本发明属于氢能源储存和运输领域，具体涉及一种基于有机液态储氢材料运氢的高压气态加氢站燃料补充装置。

背景技术

化石燃料的大量使用不仅造成了严重的环境污染，也引发了人们对未来可能存在的能源危机的担忧。因此，发展新型清洁能源是实现人类社会可持续发展的必由之路。目前，氢能以其清洁高效的优点引起人们的广泛关注，被认为是未来能源体系的重要组成部分，具有光明的发展前景。然而，在氢能产业链中，氢的运输和储存问题依然是限制其发展的一大瓶颈，阻碍了氢能的大规模应用。

一方面，氢气有相当部分来自于远离用氢场所的地方(如工厂回收的废氢、偏远地区太阳能风能制氢等)。在这种情况下，连接制氢和用氢两地之间的管道铺设成本较高，氢气较难被有效利用，目前常用的运输氢的方式仍以高压罐车为主。实际上，氢气在罐车中有多种储存方式，如高压气态储氢、低温液态储氢、有机液态储氢、固态储氢等。其中，有机液态储氢具有储氢量大、压力低(小于10MPa)、安全可靠性好等优点，在运氢罐车应用场合上具有竞争优势。另一方面，目前主流氢能源基础设施建设以高压气态加氢站(氢气储存压力一般为45MPa或90MPa)为主，从而能够为移动式用氢设备(如燃料电池汽车等)便捷地提供氢气。因此，通过基于有机液态储氢材料的运氢罐车将氢气运输到高压气态加氢站，可以实现氢气的高效运输和集中利用。

然而，基于有机液态储氢的运氢罐车与高压气态加氢站之间存在不相容性，主要体现在有机液态储氢材料氢气解吸过程需要外部热量输入和有效的热量管理以及两者之间压力的不匹配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机液态储氢材料运氢的高压气态加氢站燃料补充装置，其可以实现有机液态储氢材料运氢与高压气态加氢站之间的衔接，使得远离用氢场所的氢气能够被集中利用，拓展了加氢站氢气来源，有利于氢能的大规模发展和推广。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于有机液态储氢材料运氢的高压气态加氢站燃料补充装置，其包括运氢罐车、氢气解吸模块、氢气增压模块及控制模块，其中：

所述的运氢罐车用于向所述的氢气解吸模块提供有机液体储氢材料；

所述的氢气解吸模块用于将运氢罐车提供的富氢的有机液体储氢材料进行解吸，并释放出低压的氢气；

所述的氢气增压模块用于将氢气解吸模块所得低压的氢气进行增压，将压力提升至高压气态加氢站的压力后，进入高压气态加氢站；

所述的控制模块用于确保氢气解吸模块与氢气增压模块之间的流量匹配。

上述的一种基于有机液态储氢材料运氢的高压气态加氢站燃料补充装置，上述的氢气解吸模块包括解吸反应器、废料罐及对上述的解吸反应器进行加热的加热机构，上述的运氢罐车与上述的解吸反应器的原料入口管道相连，上述的废料罐的入口与上述的解吸反应器的废液出口管道相连，上述的废料罐的出口与上述的运氢罐车相连接；

富氢的有机液态储氢材料输入上述的解吸反应器并在解吸反应器内解吸出氢气，乏氢的有机液态储氢材料暂存于上述的废料罐中，待运氢罐车内所有有机液态储氢材料解吸完成后，乏氢的有机液体储氢材料输送至上述的运氢罐车。