[发明专利]一种一站式站内制氢加氢工作站及使用方法

权利要求书

1.一种一站式站内制氢加氢工作站，其特征在于：其包括：

氨制氢装置，其包括氨裂解反应器(100)、给氨裂解反应器(100)供给氨的氨供给组件；

储热装置，其包括与光伏电、风电和低谷市电连接的电力接入模块(200)，用于将电能转换为热能的电热转换元件(210)、用于蓄热的蓄热件(220)，所述电力接入模块(200)、电热转换元件(210)与蓄热件(220)依次连接；

第一换热系统，其用于将蓄热件(220)的热量传递给氨裂解反应器(100)；

氢纯化分离装置，其对氨裂解反应器(100)出来的混合气进行纯化分离。

2.根据权利要求1所述的一种一站式站内制氢加氢工作站，其特征在于：

所述氨供给组件包括依次连接于氨裂解反应器(100)氨进口的液氨罐(110)和汽化换热器(120)，所述氨裂解反应器(100)的混合气出口通过汽化换热器(120)换热侧与氢纯化分离装置连接。

3.根据权利要求2所述的一种一站式站内制氢加氢工作站，其特征在于：

所述液氨罐(110)的出口安装有计量泵(111)。

4.根据权利要求2所述的一种一站式站内制氢加氢工作站，其特征在于：

所述氢纯化分离装置包括依次连接的分子筛吸附器(300)、PSA提纯系统(400)，所述分子筛吸附器(300)与汽化换热器(120)连接，所述第一换热系统还用于将蓄热件(220)的热量传递给分子筛吸附器(300)，所述分子筛吸附器(300)将分离出的氨气送回至氨裂解反应器(100)。

5.根据权利要求4所述的一种一站式站内制氢加氢工作站，其特征在于：

在汽化换热器(120)与氨裂解反应器(100)氨进口之间通过缓冲罐(500)相连接，所述分子筛吸附器(300)氨出口与缓冲罐(500)连接。

6.根据权利要求4所述的一种一站式站内制氢加氢工作站，其特征在于：

所述分子筛吸附器(300)与汽化换热器(120)之间通过冷却器(600)连接。

7.根据权利要求4所述的一种一站式站内制氢加氢工作站，其特征在于：

所述PSA提纯系统(400)连接有氮气收集罐(410)和加氢增压机(420)。

8.根据权利要求4所述的一种一站式站内制氢加氢工作站，其特征在于：

所述第一换热系统包括与蓄热件(220)换热的第一换热器(700)、分别设于氨裂解反应器(100)和分子筛吸附器(300)中的两个加热换热器，第一换热器(700)、两个加热换热器依次闭环连接形成带有第一动力单元(710)的第一换热回路。

9.根据权利要求8所述的一种一站式站内制氢加氢工作站，其特征在于：

还包括第二换热系统，所述第二换热系统包括连接于分子筛吸附器(300)与汽化换热器(120)之间的冷却器(600)、串接于第一换热回路中并位于第一换热器(700)进口的第二换热器(610)，所述冷却器(600)、第二换热器(610)依次闭环连接形成带有第二动力单元(620)的第二换热回路；

所述蓄热件(220)为陶瓷蓄热体，在所述蓄热件(220)与第一换热器(700)之间通过第三换热系统换热。

10.一种适用于如权利要求1至9任意一项所述的一站式站内制氢加氢工作站的使用方法，其特征在于：具体方法如下：

在风力发电、光伏发电系统进行调峰以及电网处于低谷用电时，电力接入模块(200)通过电热转换元件(210)将光伏电、风电和低谷市电的电能转化成热能并存储于蓄热件(220)；

在其他时间段中，第一换热系统将蓄热件(220)中的热量提供给氨裂解反应器(100)，以作为氨裂解反应热，氨气在氨裂解反应器(100)中进行裂解反应而裂解出氢气，经过氢纯化分离装置进行纯化分离，而获得高纯的氢气。