[发明专利]船上氢燃料制备系统及其制氢方法

说明书

本发明提供了一种船上氢燃料制备系统及其制氢方法，涉及船上燃料制备技术领域，通过在船上放置用于储放液态天然气的天然气储存舱，天然气储存舱中的天然气蒸发器直接进入到加热器中，天然气储存舱中的液态天然气通过低温蒸发器将液态天然气变成低温天然气，低温天然气进入到加热器中，加热器提高天然气的温度，并将加热后的天然气输送到天然气制氢装置中，利用天然气制氢装置将天然气转变为氢气，氢气作为燃料供船上动力系统或电力系统使用，利用在船上制氢代替在船上储氢，增加安全性，有效减少风险，缓解了现有技术中存在的在船上液化氢气储存难度大，成本高，危险性高，占用空间大的技术问题。

技术领域

本发明涉及船上燃料制备技术领域，尤其是涉及一种船上氢燃料制备系统及其制氢方法。

背景技术

我国提出了船舶碳排放强度在2030年降低40％，2050年降低 70％的目标，为了达到这些减排目标，替代燃料或者碳捕捉必将在船舶上取得广泛的应用，而作为减排的终极燃料，氢气是可以实现零碳排放的。

在船上作为燃料的氢气的储存方法，主要提出了提出两种，即液化氢气超低温储存和高压气态氢气储存。

但是，液化氢气储存难度大，成本高，危险性高，体积能量密度低，占用空间大，还可能存在船上的冷能和热能浪费的问题，而高压气态氢气储存能力密度低，占地空间大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种船上氢燃料制备系统及其制氢方法，以缓解了现有技术中存在的在船上液化氢气储存难度大，成本高，危险性高，体积能量密度低，占用空间大，还可能存在船上的冷能和热能浪费的问题；或者高压气态氢气储存产生的能量密度低的技术问题。

第一方面，本发明提供的船上氢燃料制备系统，包括：天然气储存舱、低温蒸发器、加热器和天然气制氢装置；

所述天然气储存舱被用于储放液态天然气，所述天然气储存舱分别与所述低温蒸发器和所述加热器连通，所述天然气储存舱内的液态天然气能够通过所述低温蒸发器进入到所述加热器，所述天然气储存舱内的蒸发气能够进入到所述加热器中，所述天然气制氢装置与所述加热器连接，所述加热器配置为能够加热天然气，并将加热后的天然气输送到所述天然气制氢装置中，所述天然气制氢装置配置为能够将天然气转变为氢气。

在可选的实施方式中，

所述加热器被用于与内燃机供气系统的阀组单元连通，所述加热器中加热后的天然气输送到内燃机供气系统的阀组单元中。

在可选的实施方式中，

所述船上氢燃料制备系统还包括氢气提纯装置；

所述氢气提纯装置与所述天然气制氢装置连接，所述天然气制氢装置内的氢气能够进入到所述氢气提纯装置中；

所述氢气提纯装置与所述低温蒸发器连通，所述氢气提纯装置中的热量能够传递到所述低温蒸发器中。

在可选的实施方式中，

所述船上氢燃料制备系统还包括二氧化碳回收装置；

氢气初步提纯装置与所述天然气制氢装置排出的反应气连接，氢气初步提纯装置配置为能够以液态形式去除所述天然气制氢装置产生反应气中所含的二氧化碳和水；

所述二氧化碳回收装置经由所述的加热器与所述天然气制氢装置排出的废气连接，所述二氧化碳回收装置配置为能够为废气加压，并以液态形式去除所述天然气制氢装置产生废气中所含的二氧化碳和水。

在可选的实施方式中，

所述二氧化碳回收装置和所述氢气初步提纯装置的冷却剂分别与所述低温蒸发器连通形成循环回路，将液态天然气的冷能从所述低温蒸发器传递给所述二氧化碳回收装置和所述氢气初步提纯装置，以供液化二氧化碳所用。