[发明专利]一种氢气储运系统

说明书

本申请公开了一种氢气储运系统，它包括：储氢模块，为撬装设置，包括储氢罐，每个储氢罐包括储氢材料、与储氢材料间隔设置的加热器及温度传感器、与储氢材料连通的连接口；加氢模块，放置在加氢工厂，包括与连接口连通的分布管束、用于插入并固定所有储氢罐的固定取热腔体、加氢温度控制系统；放氢模块，放置在氢气应用场所，包括与连接口连通并汇集储氢罐内氢气的汇集管束、用于插入并固定所有储氢罐的保温仓、放氢温度控制系统。该系统将储氢模块用于运输，加氢模块作为固定设备放置在加氢氢源地，放氢模块作为固定设备放置在加氢站等氢气使用场所，提高氢气储运效率，减少因为运输和搬运对储放氢系统造成损坏影响使用寿命的问题。

技术领域

本申请涉及固体储氢技术领域，特别涉及一种氢气储运系统。

背景技术

氢能，被誉为21世纪最具发展潜力的清洁能源，具有清洁环保、单位质量能量密度高，可再生、来源广泛、用于燃料电池时能源转化效率高、噪音低以及零排放等优点，是一种极具发展前景的二次能源，对缓解环境污染和能源危机具有重要意义。氢能是解决国家能源安全和环境问题的最佳能源载体，燃料电池技术在大功率、长距离场景应用优势显著，市场潜力巨大。我国已经将其列入中长期科学与技术发展规划纲要的重点基础研究内容。加氢站作为燃料电池汽车加注所需的燃料的基础设施，在氢能行业中具有重要的地位。

氢气储运的技术分主要以下三类：气态储运、液态储运和固态储运。主要有氢气高压储运、管道输氢、低温液化储运、有机液体储运、氨作为载体储运、金属氢化物储运、吸附储运及其它氢气储运技术。在加氢站的储运加注技术中，目前国际和国内加氢站主要采用高压储运技术。虽然高压储氢的设备结构简单、制备能耗较低、可实现快速充放等优点，但由于氢气的密度小，高压储氢密度较低、设备笨重，储运效率低，因为压力很高，储运过程中存在着易泄露、易爆炸的安全危险。

氢气固体储运技术，如金属氢化物储氢，其质量储氢密度、体积储氢密度均很高，例如镁基储氢材料质量储氢密度为7.6％，体积储氢密度110kg/m³，加氢和放氢速度快，常温常压储存，方便运输，可循环使用，可回收，制备过程中基本无三废。

目前固体储运系统都是将储氢材料储存的罐体、加热取热模块以及控制系统进行集成或者撬装，其整体具备吸氢、放氢和储氢的功能，通过整体的搬运实现氢气的运输储存。这种储氢方式有使用方便的特点，但是作为氢气储运系统整体，运输过程需要将整个系统或者撬块进行运输，存在氢气储运效率低，操作不灵活的问题，同时由于储氢系统长期运输和搬运会影响使用寿命。

因此，针对上述技术问题，如何在设计一种储运效率高，且操作灵活，减少因为运输和搬运对储放氢系统造成损坏影响使用寿命的氢气储运系统是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种氢气储运系统，该系统采用分体式模块化方案，本发明包括储氢模块、加氢模块和放氢模块。其中加氢模块作为固定设备放置在加氢氢源地，放氢模块作为固定设备放置在加氢站等氢气使用场所，仅仅储氢模块作为氢气的载体进行运输，不仅极大提高氢气储存运输效率，而且操作使用更加灵活，减少因为运输和搬运对储放氢系统造成损坏影响使用寿命的问题。

为实现上述目的，本申请提供一种氢气储运系统，它包括：

储氢模块，为撬装设置，包括至少一个储氢罐，每个所述储氢罐包括储氢材料、与所述储氢材料间隔设置的加热器及温度传感器、位于所述储氢罐端部并与所述储氢材料连通的连接口；

加氢模块，放置在加氢工厂，包括与所述连接口连通并为所述储氢罐提供氢气的分布管束、用于插入并固定所有所述储氢罐的固定取热腔体、用于显示所述温度传感器温度的加氢温度控制系统，所述加氢温度控制系统在加氢初期通过控制插入所述储氢罐内的加热器将储氢材料加热以启动储氢材料的加氢反应，加氢过程是个放热过程，加氢温度控制系统根据设定温度通过控制所述固定取热腔体的冷却介质的进入量，以使所述储氢材料的温度控制在设定温度；