[发明专利]一种氢气液化及储氢系统

说明书

本发明属于能源储备技术领域，公开了一种氢气液化及储氢系统，包括氢液化系统和储氢系统，其中氢液化系统包括沿氢气流动方向依次连通的氢气源、预冷系统、第一催化转化器和冷却系统，储氢系统包括液氢储罐和气氢储罐，液氢储罐能够储存液氢，液氢储罐中的汽化氢气能够通过回收管路储存至气氢储罐中，回收管路穿设预冷系统。本发明提供的氢气液化及储氢系统，液氢储罐中部分汽化的氢气能够通过回收管路储存至气氢储罐，从而避免了该部分氢气的浪费，并且通过设置回收管路穿设预冷系统，汽化氢气能够对预冷系统内待液化的氢气进行冷却，进而对该部分氢气中的冷量进行充分利用。

技术领域

本发明涉及能源储备技术领域，尤其涉及一种氢气液化及储氢系统。

背景技术

随着全球各地能源供应的紧张局面日益加剧以及化石能源的过度开采，对可再生能源的采集和利用日益成为国内外关注的重点，氢气作为一种不依赖于任何化石能源的可再生能源，绿色环保，易于制备，逐渐在储能电池、航空航天以及汽车制造等领域发挥着重要作用。

现有技术中，气态氢气通常经过冷却装置冷却液化后转变为液态氢储存于储罐中，液态氢要求的储藏温度要低于-252.87℃，而现有储罐无法做到完全隔热，且液氢中仲氢比例无法达到100％，这就使得储罐内会有部分液氢汽化成氢气，该部分氢气通常是从储罐中直接排出，并不能对汽化的氢气以及该部分汽化氢气的冷量进行充分使用，这就使得该部分汽化的氢气被直接浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢气液化及储氢系统，以解决现有技术中液氢部分汽化后的气体被直接浪费的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种氢气液化及储氢系统，包括：

氢液化系统，包括沿氢气流动方向依次连通的氢气源、预冷系统、第一催化转化器和冷却系统，其中所述预冷系统内设置有冷媒，所述冷媒能够对所述氢气进行预冷，所述第一催化转化器能够对所述氢气进行正仲催化转化反应，冷却系统能够对所述氢气进行冷却以使所述氢气液化成液氢；

储氢系统，包括液氢储罐和气氢储罐，所述液氢储罐连接所述冷却系统，所述液氢储罐能够储存所述液氢，所述液氢储罐中的汽化氢气能够通过回收管路储存至所述气氢储罐中，所述回收管路穿设所述预冷系统，所述汽化氢气在经过所述预冷系统时能够对所述预冷系统内待液化的所述氢气进行冷却。

可选地，所述液氢储罐与所述回收管路的连接端设置有排气阀，所述液氢储罐内设置有压力传感器，所述压力传感器与所述排气阀电连接，所述压力传感器能够测量所述液氢储罐内的压力，并控制所述排气阀开闭。

可选地，所述预冷系统与所述气氢储罐之间的所述回收管路上设置有氢气压缩机。

可选地，还包括氢气提纯系统，所述氢气提纯系统设置于所述氢气源与所述预冷系统之间。

可选地，所述预冷系统包括第一预冷装置和第二预冷装置，所述第一预冷装置连接所述第二预冷装置，所述回收管路穿设所述第一预冷装置，所述冷媒设置于所述第二预冷装置内。

可选地，还包括冷媒冷却装置，所述冷媒冷却装置能够对所述冷媒进行冷却。

可选地，所述冷却系统包括冷却换热器，所述冷却换热器连接所述第一催化转化器，所述冷却换热器能够对所述第一催化转化器中输出的所述氢气进行热量吸收。

可选地，所述冷却系统还包括透平膨胀机，所述透平膨胀机连接所述冷却换热器，所述透平膨胀机能够对所述冷却换热器中输出的所述氢气进行膨胀冷却。

可选地，所述冷却系统还包括膨胀阀，所述膨胀阀连接所述透平膨胀机，所述膨胀阀能够对所述透平膨胀机中输出的所述氢气进行膨胀冷却，从而将所述氢气液化成所述液氢。