[发明专利]一种岩层储氢装置和方法

说明书

本发明涉及一种岩层储氢装置和方法，包括：给氢单元、排氢单元及与所述给氢单元和所述排氢单元相连接的储氢设备；所述储氢设备由内向外包括依次设置的金属层、高分子材料层、混凝土层和岩层；所述金属层的厚度＜所述高分子材料层的厚度＜所述混凝土层的厚度＜所述岩层的厚度；所述储氢设备底部的混凝土层中还设置有至少3层金属网层，相邻所述金属网层间的垂直距离≤30mm。通过对储氢设备的结构进行设计，采用多种结构层，利用特定高分子材料的设计进一步解决了安全性能差的问题，具有地质要求低、可靠的气密性、储氢量大，投资低，环境安全、注采速度快、高循环能力、工作气体可高达库容的90％、采出气体不需要二次净化的优点。

技术领域

本发明涉及储氢领域，具体涉及一种岩层储氢装置和方法。

背景技术

目前，氢气的储存主要有高压气态储氢、低温液态储氢、金属氢化物储氢和有机液体储氢。高压气态储氢技术是指在高压下，将氢气压缩，以高密度气态形式储存，具有成本较低、能耗低、易脱氢、工作条件较宽等特点，是发展最成熟、最常用的储氢技术。

如CN210601046U公开了一种防爆双层高压氢气储罐，其罐体由内罐和外罐组成，内外罐通过罐座连接为整体；内外罐之间的夹层内填充有抑爆剂，夹层设置有抑爆剂进口和抑爆剂出口；内罐通过管道与外罐连接并通至罐外，管道与夹层隔离。主要用于高压氢气的储存。可以有效防止高压氢气意外泄漏发生自燃和抑制气云爆炸。

CN111963884A公开了一种超高压储氢容器，包括双层筒体、设置在筒体两侧的盖体、用于连接双层筒体和两端的盖体的自紧式密封组件，所述双层筒体的内层用于抑制氢原子渗透，外筒体用于保证筒体强度，所述自紧式密封组件，所述双层筒体中的外筒体上开设有泄漏孔。优点在于：本申请通过设置双层结构，两层实现不同的效果，并且泄漏孔能在超过设定压强的情况下释放氢气，防止容器爆炸，该结构大大的增加超高压氢气储罐的安全性能

然而当前的储氢装置仍存在泄露爆炸隐患，安全性能较差，体积比容量低，无法实现大规模储氢等问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种岩层储氢装置和方法，以解决目前储氢装置仍存在泄露爆炸隐患，安全性能较差，体积比容量低，无法实现大规模储氢的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种岩层储氢装置，所述岩层储氢装置包括：给氢单元、排氢单元及与所述给氢单元和所述排氢单元相连接的储氢设备；

所述储氢设备由内向外包括依次设置的金属层、高分子材料层、混凝土层和岩层；所述金属层的厚度＜所述高分子材料层的厚度＜所述混凝土层的厚度＜所述岩层的厚度；

所述储氢设备底部的混凝土层中还设置有至少1层金属网层；

所述金属网层≥2层时，相邻所述金属网层间的垂直距离≤30mm。

本发明提供的储氢装置，通过对储氢设备的结构进行设计，采用多种结构层，利用特定位置的高分子材料设计进一步解决了安全性能差的问题，具有地质要求低、可靠的气密性、储氢量大，投资低，环境安全、注采速度快、高循环能力、工作气体可高达库容的90％、采出气体不需要二次净化的优点。

本发明中，所述储氢设备底部的混凝土层中还设置有至少1层金属网层，例如可以是1层、2层、3层、4层、5层、6层、7层、8层和9层等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。

本发明中，相邻所述金属网层间的垂直距离≤30mm，例如可以是30mm、28mm、26mm、24mm、22mm、20mm、18mm、16mm、14mm、12mm、10mm、8mm、6mm、4mm或2mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其它未列举的数值同样适用。