[发明专利]一种基于波动性氢气源的合成氨系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，包括：

供氢装置，所述供氢装置提供的氢气量存在波动；

储氢容器，用于存储所述供氢装置提供的氢气；

供氮装置，用于与所述储氢容器连通，以向所述储氢容器中通入氮气，保持储氢容器内压力稳定。

2.根据权利要求1所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述储氢容器包含用于储存不同压力氢气的多个储氢容器，数量大于等于两个；所述供氮装置分别与各个储氢容器相连，以通过补充氮气的方式保证各个储氢容器中的压力稳定。

3.根据权利要求2所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述储氢容器包括低压储氢容器、中压储氢容器和高压储氢容器。

4.根据权利要求3所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述基于波动性氢气源的合成氨系统还包括：

联合压缩系统；所述联合压缩系统至少包括氢气压缩机组；所述氢气压缩机组的气体进口连供氢装置，出口连合成氨单元。

5.根据权利要求4所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述低压储氢容器与所述供氢装置的氢气出口相连；所述中压储氢容器与所述氢气压缩机组的段间气体出口相连；所述高压储氢容器与所述氢气压缩机组的气体出口相连。

6.根据权利要求2所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述供氮装置分别从各个储氢容器底部通入氮气。

7.根据权利要求1所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述供氮装置为空分装置，所述空分装置包括：制氮装置和/或后备氮气系统。

8.根据权利要求7所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述供氮装置为所述制氮装置时，从所述制氮装置引出的氮气有两条流通路径，其中一条与所述储氢容器连通，另一条为合成氨反应提供氮源。

9.根据权利要求4所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述低压储氢容器为立式压力容器或球形压力容器；氢气能够在所述低压储氢容器和氢气压缩机组气体进口的管路之间等压双向流动。

10.根据权利要求4所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述中压储氢容器为立式高压储氢容器；氢气能够在所述中压储氢容器和氢气压缩机组的段间等压双向流动。

11.根据权利要求4所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述高压储氢容器为高压储氢管束；氢气能够在所述高压储氢容器和氢气压缩机组气体出口的管路之间等压双向流动。

12.根据权利要求4所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述联合压缩系统还包括氮气压缩机组和循环气压缩机组；所述氮气压缩机组的气体进口与所述供氮装置相连，出口连所述合成氨单元；所述循环气压缩机组用于将所述合成氨单元排出的循环气压缩后实现循环利用。

13.根据权利要求12所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述基于波动性氢气源的合成氨系统还包括：

控制中心，用于控制所述联合压缩系统、所述供氮装置和所述合成氨单元。

14.根据权利要求1至13任一项所述的基于波动性氢气源的合成氨系统，其特征在于，所述基于波动性氢气源的合成氨系统适用的应用场景包括新能源制氢合成氨、固定床造气制氢合成氨、等离子气化制氢合成氨。