[发明专利]用于供应和进一步使用氢气的系统和方法

权利要求书

1.一种用于提供氢气的系统，包括

a.脱氢单元(4)，用于从至少部分加载的载氢介质中释放含氢气的气体混合物，

b.分离/纯化单元(5；5a)，与所述脱氢单元(4)连接，用于至少部分地从所述气体混合物中分离氢气并且用于纯化所分离的氢气，其中所述分离/纯化单元(5；5a)具有分离膜(17)，

c.利用单元(6)，与所述分离/纯化单元(5；5a)连接，用于利用纯化的氢气，

d.热转换单元(7)，与所述分离/纯化单元(5；5a)连接，用于热转换残余气体混合物。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述利用单元、尤其是发电单元(6)，与所述热转换单元(7)连接，用于供应来自所述发电单元(6)中的废气流。

3.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述分离/纯化单元(5a)具有电化学压缩机(25)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，设有洗涤单元(8)，用于洗涤来自所述分离/纯化单元(5；5a)中的所述残余气体混合物，其中所述洗涤单元(8)尤其布置在所述热转换单元(7)的上游。

5.根据上述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，设有热传递单元(11)，用于将来自所述发电单元(6)和/或来自所述热转换单元(7)中的热回收到所述脱氢单元(4)中。

6.一种用于提供氢气的方法，包括如下方法步骤：

–借助脱氢单元(4)从至少部分加载的载氢介质中释放含氢气的气体混合物，

–借助与所述脱氢单元(4)连接的分离/纯化单元(5；5a)至少部分地从所述气体混合物中分离氢气并且纯化分离的氢气，

–其中至少部分地从所述气体混合物中分离氢气并且纯化分离的氢气是借助分离膜(17)来实现的，

–借助与所述分离/纯化单元(5；5a)连接的利用单元(6)将纯化的氢气转换成电力，

–借助与所述分离/纯化单元(5；5a)连接的热转换单元(7)热转换残余气体混合物。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，借助电化学压缩来纯化分离的氢气。

8.根据权利要求6或7任一项所述的方法，其特征在于，在1.0bara到3.5bara、尤其在1.0bara到2.0bara，更尤其在1.0bara到1.5bara范围内的绝对压力下释放含氢气的所述气体混合物。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，在温度至少为200℃、尤其在240℃到320℃的范围内释放含氢气的所述气体混合物。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，至少部分的分离使得基于供应给所述分离/纯化单元(5；5a)的所述气体混合物的氢气产出率不超过85％重量比、尤其不超过80％重量比、并且尤其不超过75％重量比。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法，其特征在于，将来自所述发电单元(6)和/或所述热转换单元(7)的热回收到所述脱氢单元(4)中。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述利用单元被设计为发电单元(6)，供应给所述利用单元的纯化的氢气仅部分地用于发电，并且未用于发电的剩余氢气气流尤其从所述发电单元(6)中排出并且尤其供应给所述热转换单元(7)。