[发明专利]液压瓶推增压工艺在站内制氢加氢站中的应用

说明书

本发明提供一种液压瓶推增压工艺在站内制氢加氢站中的应用，包括储氢瓶组，储氢瓶组包括20MPa储氢瓶组、45MPa储氢瓶组、90MPa储氢瓶组，20MPa储氢瓶组与45MPa储氢瓶组通过管路连接；20MPa储氢瓶组、45MPa储氢瓶组通过管路与90MPa储氢瓶组连接，20MPa储氢瓶组、45MPa储氢瓶组通过管路与加氢柱、35MPa加氢机连接；20MPa储氢瓶组、45MPa储氢瓶组、90MPa储氢瓶组通过管路与70MPa加氢机连接；加氢柱一端连接高压氢气长管拖车，35MPa加氢机一端连接35MPa车载氢气罐，70MPa加氢机一端连接70MPa车载氢气罐，它通过低压柱塞泵、高压柱塞泵给液压介质加压，再通过液压介质压缩45MPa储氢瓶组、90MPa储氢瓶组中的氢气，通过选用大排量的柱塞泵，配合站内45MPa储氢瓶组、90MPa储氢瓶组可以将排量达到2000Nmsupgt;3/supgt;/h以上。

技术领域

本发明涉及制氢加氢设备领域，尤其涉及一种液压瓶推增压工艺在站内制氢加氢站中的应用。

背景技术

氢能的综合应用是人类解决能源危机和环境污染问题的终极解决方案，具有零碳无污染、取之不尽、易储存运输、能量密度高等优势。有关机构预测，到2050年，世界所有能源的18％为氢能源，其中交通运输领域占21％，氢燃料汽车在所有车辆中的占比将达到20-25％。

国家陆续出台了系列政策，明确氢能发展目标、重点任务及保障措施，引导氢能行业健康发展。

各省市地方政府及时跟进、落地，制定了系列氢能产业发展规划。氢能行业正在有序、快速推进。

加氢站按照氢气来源，分为站内制氢和外供氢两种型式。

站内制氢加氢站按照加注类型分为给20MPa、30MPa、52MPa等不同压力的氢气长管拖车充装氢气、给35MPa、70MPa氢燃料汽车加氢，或几种类型同时供氢。

现有的主要工艺流程如下：

通过化石能源制氢、工业副产氢、可再生能源制氢等工艺将氢气制备并净化后，得到压力为0.5-2.0MPa的氢气，采用隔膜或活塞压缩机将氢气增压至20MPa，注入氢气长管拖车或站内20MPa的氢气储气瓶组中；

利用45MPa氢气压缩机，将储氢瓶组或一级压缩机出口的氢气加压到45MPa，储存在45MPa的储氢瓶组中；待有35MPa氢燃料汽车加氢时，从20MPa储氢瓶组和45MPa储氢瓶组取氢，完成车辆加氢。

利用90MPa氢气压缩机，将20MPa或45MPa的氢气加压到90MPa，储存到90MPa的储氢罐中，待有70MPa氢燃料汽车加氢时，从20MPa储氢瓶组、45MPa储氢瓶组和90MPa储氢罐分别取氢，完成车辆加氢。

氢气长管拖车根据工作压力的不同，从相应级别的压缩机出口取氢充装。

目前，加氢站的加压工艺，全部是隔膜、液驱、活塞等型式的氢气压缩机增压，存在以下问题：

1、高压压缩技术难度大：氢气的分子小，更高压力的压缩机对密封性能的要求会更大，目前国内45MPa氢气压缩机以进口为主，90MPa的氢气压缩机还没有商业化应用；

2、排量小：45MPa的压缩机最大1500Nm³/h，90MPa的压缩机最大做到1000Nm³/h；

3、能耗高：氢气压缩后的温升比较大，需要更加严格的冷却，造成了能源的浪费；

4、污染氢气：润滑油可能通过密封部位进入氢气，对氢气造成污染；

5、故障率高：易损件的更换周期通常不超过2000小时，更换难度大。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种液压瓶推增压工艺在站内制氢加氢站中的应用，它结构合理，解决了上述问题。