[发明专利]减压系统

权利要求书

1.一种碳减排系统，用于减小压力和从天然气管道提取能量，所述系统包括：

电解槽，产生氢气；

热泵；

低温第一热交换器，用于通过环境空气或水来加温天然气；

第二热交换器，设置在所述低温第一热交换器的下游，并适于加热所述管道中的天然气；以及

适于从所述天然气的膨胀提取能量的能量提取设备，该设备设置在所述低温第一热交换器的上游，

其中，所提取的能量用于为所述电解槽和所述热泵提供动力，并且其中，所述第二热交换器从所述热泵和所述电解槽获得其能量。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述热泵是跨临界CO₂热泵或亚临界氨热泵。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述能量提取设备是透平膨胀机或螺杆膨胀机。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述天然气在离开所述能量提取设备之后进行加热。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，除了来源于所述热泵和所述电解槽的能量，所述天然气通过以下进行加热：

a)来自所述能量提取设备的废热；

b)来源于天然气的燃烧的能量；

c)来源于热电联合机组的能量；或

d)上述两个或多个的组合。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电解槽是质子交换电解槽。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电解槽是阴离子的。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述电解槽是液态碱性电解槽。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述电解槽是固态聚合物碱性电解槽。

10.根据权利要求7所述的系统，其中，所述电解槽的膜是亲水性交联聚合物。

11.根据权利要求7所述的系统，其中，所述电解槽的膜是全氟化聚合物。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电解槽在大于1巴的压力下产生氢气。

13.根据权利要求1所述的系统，其中，通过所述电解槽产生的氢气通过压缩机进行加压。

14.根据权利要求1所述的系统，还包括气体混合装置，所述气体混合装置适于使来自所述电解槽的氢气与所述管道中的天然气混合。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，由所述电解槽产生的氢气注入所述天然气管道中。

16.根据权利要求14所述的系统，配置成使得所混合的气体注入所述天然气管道中。

17.根据权利要求16所述的系统，配置成使得所述天然气在用于从天然气膨胀提取能量的设备之后进入所述气体混合装置。

18.根据权利要求1所述的系统，配置成使得由所述电解槽产生的氧气用于在燃烧中加热所述天然气和/或用于在所述第二热交换器中使用。

19.根据权利要求18所述的系统，配置成使得所述氧气在燃烧之前进行预热。

20.一种根据权利要求1所述的系统的用途，用于从天然气膨胀提取能量。

21.根据权利要求20所述的用途，其中，当所述能量提取设备的输入压力和输出压力变化时，所提取的能量在所述热泵和所述电解槽之间动态地分成。