[發(fā)明專利]利用太陽能發(fā)電加熱導(dǎo)熱油將甲醇制氫的方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710643668.1
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107473182A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海東
• 申請（專利權(quán)）人: 王海東;王均衡
• 主分類號: C01B3/22
• 分類號: C01B3/22;C01B3/32
• 代理公司: 北京卓唐知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11541
• 代理人: 唐海力,韓來兵

1.一種利用太陽能發(fā)電加熱導(dǎo)熱油將甲醇制氫的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：利用太陽能啟動制氫裝置：通過利用太陽能發(fā)電后啟動納米稀土合金電熱板加熱傳熱介質(zhì)導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油將甲醇汽化后在制氫裝置內(nèi)加熱循環(huán)，啟動制氫裝置；

步驟二：啟動系列鍋爐燃燒：當(dāng)貯存的燃料氫氣達(dá)到使用壓力時，將其輸入系列鍋爐進(jìn)行點(diǎn)火燃燒，實(shí)現(xiàn)系列鍋爐的啟動燃燒；

步驟三：利用系列鍋爐燃燒的余熱加熱導(dǎo)熱油，保障甲醇在制氫裝置中的反應(yīng)溫度，為穩(wěn)定生產(chǎn)氫氣提供保障條件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能發(fā)電加熱導(dǎo)熱油將甲醇制氫的方法，其特征在于，步驟一具體包括如下步驟：

A、利用太陽能發(fā)電的電能啟動納米稀土合金電熱板，對作為傳熱介質(zhì)的導(dǎo)熱油進(jìn)行加熱；

B、用催化劑活化及保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對制氫裝置中的催化劑進(jìn)行活化；

C、降低與調(diào)整加熱后的導(dǎo)熱油的溫度，使其到達(dá)制氫裝置時保持在250℃～265℃；

D、輸送經(jīng)過計量的液態(tài)甲醇，利用經(jīng)過加熱后的導(dǎo)熱油將其加熱汽化，然后輸入到裝有催化劑、室溫達(dá)到240℃～250℃的制氫裝置內(nèi)；

E、制氫裝置內(nèi)的汽態(tài)甲醇在催化劑作用下，發(fā)生轉(zhuǎn)化反應(yīng)生成氫氣燃料，并將其貯存。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用太陽能發(fā)電加熱導(dǎo)熱油將甲醇制氫的方法，其特征在于，步驟三具體包括如下步驟：

a、停止納米稀土合金電熱板的工作，用系列鍋爐中氫氣燃燒的余熱代替納米稀土合金電熱板；

b、將輸送的加熱后的導(dǎo)熱油調(diào)溫，保障其在到達(dá)制氫裝置時保持在250℃～265℃；

c、輸送經(jīng)過計量的液態(tài)甲醇，通過導(dǎo)熱油加熱汽化后將其輸入到制氫裝置內(nèi)維持甲醇的轉(zhuǎn)氫反應(yīng)；

d、將反應(yīng)生成的氫氣引出、貯存，供系列鍋爐連續(xù)燃燒使用。

4.利用太陽能發(fā)電加熱導(dǎo)熱油甲醇制氫的裝置，其特征在于，包括有太陽能光伏板(22)、納米稀土合金電熱板和導(dǎo)熱油泵(5)，還包括依次連接的甲醇罐(1)、制氫裝置(12)、儲氫罐(14)和系列鍋爐(20)；

所述的太陽能光伏板用于將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并將電能輸送至納米稀土合金電熱板；

所述的納米稀土合金電熱板用于將電能轉(zhuǎn)化為熱能，加熱系統(tǒng)內(nèi)的導(dǎo)熱油升溫，

所述的導(dǎo)熱油泵用于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱油在制氫裝置、系列鍋爐以及納米稀土合金電熱板之間的循環(huán)；

所述的甲醇罐用于儲存甲醇；

所述的制氫裝置用于將經(jīng)過導(dǎo)熱油加熱汽化后的甲醇轉(zhuǎn)化為氫氣；

所述的儲氫罐用于存儲制氫裝置產(chǎn)生的氫氣；

所述的系列鍋爐以氫氣為燃料，并將鍋爐余熱用于代替納米稀土合金電熱板加熱導(dǎo)熱油。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用太陽能發(fā)電加熱導(dǎo)熱油甲醇制氫的裝置，其特征在于，所述的儲氫罐和系列鍋爐之間依次連接有阻火器(15)、減壓器(16)、鼓風(fēng)機(jī)(17)和燃燒器(18)，儲氫罐與阻火器之間的管路上設(shè)置有儲氫罐出口閥門(29)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用太陽能發(fā)電加熱導(dǎo)熱油甲醇制氫的裝置，其特征在于，所述的甲醇罐的出口處連接有計量泵(3)，所述的甲醇罐與計量泵之間的管路上設(shè)置有甲醇罐出口閥門(2)，所述的計量泵與制氫裝置之間的管路上依次設(shè)置有計量泵出口閥門(4)制氫裝置入口閥門(7)，所述的計量泵出口閥門和制氫裝置入口閥門之間的管路連接有保護(hù)氣輸送管路，所述的保護(hù)氣輸送管路上設(shè)置有保護(hù)氣閥門(8)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用太陽能發(fā)電加熱導(dǎo)熱油甲醇制氫的裝置，其特征在于，所述的制氫裝置上安裝有溫度表(10)，所述的制氫裝置上安裝有壓力表(11)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用太陽能發(fā)電加熱導(dǎo)熱油甲醇制氫的裝置，其特征在于，所述的制氫裝置與甲醇罐之間、所述的儲氫罐與甲醇罐之間均設(shè)置有回流管路，所述的回流管路上設(shè)置有制氫裝置排污閥門(27)、儲氫罐排污閥門(30)和排污回流閥門(31)。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用太陽能發(fā)電加熱導(dǎo)熱油甲醇制氫的裝置，其特征在于，還包括控制箱(28)，所述的控制箱分別連接太陽能光伏板、計量泵、導(dǎo)熱油泵和制氫裝置，并控制與其連接的設(shè)備的運(yùn)行。