[发明专利]一种基于太阳燃料甲醇水重整制氢系统

权利要求书

1.一种基于太阳燃料甲醇水重整制氢系统，其特征在于，所述系统包括太阳燃料甲醇合成系统、太阳燃料甲醇制氢系统和气体收集系统，

其中，所述太阳燃料甲醇合成系统包括：可再生能源发电模块、电解水产氢模块和甲醇合成模块，

所述太阳燃料甲醇制氢系统包括：甲醇水重整模块、二氧化碳与氢气分离模块、水汽变换模块和二氧化碳分离模块；

所述气体收集系统包括：氢气收集模块、二氧化碳收集模块；

所述太阳燃料甲醇合成系统、太阳燃料甲醇制氢系统和气体收集系统之间直接或间接连接；

所述水汽变换模块与二氧化碳与氢气分离模块和二氧化碳分离模块分别相连，

在所述水汽变换模块中，一氧化碳与水反应转变为二氧化碳和氢气，水汽变换后的气体进入二氧化碳分离模块，经分离后的二氧化碳进入二氧化碳收集模块，剩余的气体返回二氧化碳与氢气分离模块继续循环分离。

2.根据权利要求1所述的基于太阳燃料甲醇水重整制氢系统，其特征在于，所述太阳燃料甲醇指利用可再生能源途径合成的甲醇。

3.根据权利要求2所述的基于太阳燃料甲醇水重整制氢系统，其特征在于，所述太阳燃料甲醇包括通过可再生能源发电、电解水制氢、二氧化碳加氢合成的甲醇。

4.根据权利要求1所述的基于太阳燃料甲醇水重整制氢系统，其特征在于，所述可再生能源包括光、水、风中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的基于太阳燃料甲醇水重整制氢系统，其特征在于，所述二氧化碳与氢分离模块采用钯膜分离技术，工作温度区间在340~450^oC。

6.根据权利要求1所述的基于太阳燃料甲醇水重整制氢系统，其特征在于，所述二氧化碳收集模块与太阳燃料甲醇合成系统相连，所述二氧化碳收集模块中的二氧化碳进入太阳燃料甲醇合成系统被再利用。

7.根据权利要求1所述的基于太阳燃料甲醇水重整制氢系统，其特征在于，所述的太阳燃料甲醇制氢系统中的甲醇重整工艺至少包括以下步骤：

所述太阳燃料甲醇合成系统中的甲醇和水被输送到所述甲醇水重整模块，在甲醇重整催化剂的作用下使甲醇和水发生重整反应，得到含有氢气、二氧化碳、一氧化碳以及未反应的水汽混合气I；

将所述混合气I通入经过二氧化碳与氢分离模块后，分离所得的氢气进入氢气收集模块，所述二氧化碳、一氧化碳以及未反应的水汽进入水汽变换模块反应得到混合气体II，所述混合气II经过二氧化碳分离模块后，二氧化碳进入二氧化碳收集模块，所述未反应的气体再次进入二氧化碳与氢分离模块被再分离。

8.根据权利要求1所述的基于太阳燃料甲醇水重整制氢系统，其特征在于，所述气体收集系统与氢气使用终端连接。

9.根据权利要求8所述的基于太阳燃料甲醇水重整制氢系统，其特征在于，所述氢气使用终端包括加氢站、社区家庭分布供能系统、小型发电机中的至少一种。