[发明专利]一种掺氢天然气的连续氢纯化系统及其纯化工艺

说明书

本发明涉及一种掺氢天然气的连续氢纯化系统及其纯化工艺，包括：（1）所述掺氢天然气经所述混合气进管进入所述提纯储罐一进行吸氢反应，阀门一开启时，提纯储罐一进入吸氢状态，控制天然气阀门一开启，在提纯储罐一中的储氢合金吸附饱和时，开启所述控制阀门二，提纯储罐二进入吸氢状态；此时，控制阀门一关闭，提纯储罐一为脱氢状况，根据所需氢纯度要求，可用初始脱出氢气进行吹扫，吹扫完成，产生高纯氢，开启阀门，氢气于氢气出口排出；（2）所述在提纯储罐二中的储氢合金吸附饱和时，开启所述控制阀门一，提纯储罐一进入吸氢状态；此时，所述提纯储罐二转化为放氢状态；（3）所述放氢状态时，开启所述氢气阀门一或氢气阀门二经所述氢气出口排出氢气。

技术领域

本发明涉及能源技术领域，特别涉及一种掺氢天然气的连续氢纯化系统及其纯化工艺。

背景技术

天然气和氢气同属气体能量载体，其物理性质具有一定的相似性。天然气已经广泛应用于工业、居民区，其压缩、储存、管输、燃烧设施等基础设施对氢气有一定的适应性。因此可根据管道设施的区别确定相应掺氢比，然后通过将氢气与天然气混合形成掺氢天然气，再然后注入天然气管道来输送掺氢天然气。通过已有天然气管道运输掺氢天然气，可有效降低氢气的运输成本。但天然气掺氢后会降低其能量密度。

CN213150830U公开了一种双燃料电池供电系统，其利用变压吸附装置将燃气管道中的掺氢天然气分离成氢气和天然气，然而，变压吸附装置存在诸多缺陷，获得的氢气纯度不高，氢回收率低，能耗高，是一种设备占地面积大的物理方法。

因此，如何在掺氢天然气中获得高纯度的氢气并降低能耗是当前亟需解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种掺氢天然气的连续氢纯化系统。

本发明所采用的技术方案为：包括混合气进管11、提纯储罐，所述提纯储罐由隔断分割为提纯储罐一15、提纯储罐二14两部分，所述混合气进管11连接进气支管分别连接所述提纯储罐一15、提纯储罐二14，所述提纯储罐一15、提纯储罐二14均设置内设置储氢合金，所述储氢合金为镧镍系 AB₅型LaNi₅/MmNi₅及镧镍系AB₅型LaNi₅/MmNi₅衍生物、钛铁系AB型TiFe 及钛铁系AB型TiFe衍生物、A₂B镁基Mg₂Ni及A₂B镁基Mg₂Ni衍生物、锆系AB₂型及其衍生物、BCC型钒基固溶体储氢合金及其衍生物等；

所述提纯储罐一15、提纯储罐二14内均设置盘状水路，且所述纯储罐一15、提纯储罐二14内设置的盘状水路连通，所述提纯储罐一15内的盘状水路具有盘状水路口一9，所述提纯储罐二14内的盘状水路具有盘状水路口二10；所述盘状水路内水的流动方向可控；

所述提纯储罐一15、提纯储罐二14分别设置氢气支管，所述氢气支管连通氢气出口12；

所述提纯储罐一15、提纯储罐二14分别设置天然气支管，所述天然气支管连通天然气出口13；

进一步地，所述进气支管上设置阀门一1和阀门二2，所述阀门一1控制所述提纯储罐一15进气，所述阀门二2控制所述提纯储罐二14进气；

进一步地，所述氢气支管上设置氢气阀门一4和氢气阀门二5，所述氢气阀门一4控制所述提纯储罐一15的氢气排放，所述氢气阀门二5控制所述提纯储罐二14的氢气排放；

进一步地，所述天然气支管上设置天然气阀门一3和天然气阀门二6，所述天然气阀门一3控制所述提纯储罐一15的天然气排放，所述天然气阀门二6控制所述提纯储罐二14的天然气排放；