[发明专利]一种大规模绿氨裂解制氢系统及制氢方法

权利要求书

1.一种大规模绿氨裂解制氢系统，其特征在于，包括液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元、能量转化单元、中央控制单元及在线分析单元；所述大规模绿氨裂解制氢系统与用氢端进行匹配；

所述液氨灌装单元设置有绿氨槽车，所述液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元依次相连；

所述氨气裂解单元与所述氨气加热单元及所述氨气预热单元相连；所述液氨深冷单元与所述液氨储存单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气裂解单元及氢气纯化单元相连；所述氢气纯化单元与所述氮气储存单元和所述氢气储存单元相连；所述氮气储存单元与所述液氨灌装单元相连；所述能量转化单元与所述氨气缓存单元和所述氢气分配单元相连；所述在线分析单元与所述氨气裂解单元、液氨深冷单元及氢气储存单元相连；

所述中央控制单元分为第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元及第四控制单元，所述第一控制单元与所述能量转化单元相连，所述第二控制单元与所述液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元相连，所述第三控制单元与所述在线分析单元相连，所述第四控制单元与所述用氢端相连。

2.根据权利要求1所述的绿氨裂解制氢系统，其特征在于，所述氨气裂解单元中含有催化剂，所述催化剂为多元过渡金属磁性催化剂；所述催化剂在加热和电磁场条件下同时进行活化。

3.根据权利要求2所述的绿氨裂解制氢系统，其特征在于，所述多元过渡金属磁性催化剂的活性组分为镍铁、镍钴、镍铬铁、镍钼铁、镍铜铁、镍锰铁、铁钴、铁铬、铁铬钼、铁铬钴中的一种或几种组合而成。

4.根据权利要求2所述的绿氨裂解制氢系统，其特征在于，所述氨气裂解单元的温度为500～1200℃，压力为1～5MPa；所述电磁场为高频电磁场，频率为10kHz～10MHz，磁强度为500Gs～10T。

5.一种绿氨裂解制氢方法，其特征在于，采用权利要求1～4任一项所述的绿氨裂解制氢系统进行。

6.根据权利要求5所述的绿氨裂解制氢方法，其特征在于，步骤包括：液氨依次进入液氨灌装单元和液氨储存单元，然后输送至液氨气化单元使液氨转变为氨气，再依次输送至氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元，然后输送至氨气裂解单元得到裂解气，裂解气输送至氨气预热单元与氨气缓存单元输送的氨气进行换热，换热后的裂解气输送至液氨深冷单元，液氨深冷单元的液氨来自于液氨储存单元，通过深冷处理得到的液氨输送至氨气裂解单元，通过深冷处理得到的氨气输送至氨气缓存单元，经深冷去除氨气后的裂解气输送至氢气纯化单元，得到的氢气和氮气分别进入氢气储存单元和氮气储存单元，储存的氮气输送至液氨灌装单元，将槽罐中的液氨压出并输送至所述液氨储存单元，储存的氢气输送至氢气分配单元，即完成氢气制备。