[發明專利]一種提取運輸摻氫天然氣中氫氣的設備及方法

有效

• 申請號: 202110698308.8
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113566113B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 方沛軍;鄒建新;張雷;伍遠安;曹俊
• 申請（專利權）人: 氫儲(上海)能源科技有限公司
• 主分類號: F17C11/00
• 分類號: F17C11/00;F17C13/02;F17C13/04;F17D1/02;F17D3/01;F17D3/18
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 金慧君

1.一種提取運輸摻氫天然氣中氫氣的方法，其特征在于：使用如下設備，設備包括至少一個鎂基固態儲運氫裝置（1），所述鎂基固態儲運氫裝置（1）包括儲氫室（11），所述儲氫室（11）包括放置有鎂基固態儲氫物的儲存腔（111）以及用于流通換熱介質的換熱腔（112），所述儲存腔（111）通過進氣管（2）和出氣管（3）與天然氣管道（4）相連通，所述進氣管（2）上設有第一氫氣濃度檢測計（21）、第一流量計（22）和第一閥門（23），所述出氣管（3）上還設有第二氫氣濃度檢測計（31）、第二流量計（32）和第二閥門（33），所述換熱腔（112）設有與外部相連通的進口和出口；具體步驟如下：

S1：向換熱腔（112）內通入溫度80~150℃的換熱介質；

S2：打開第一閥門（23）和第二閥門（33），調節第一閥門（23）的開度調節摻氫天然氣的流速，觀察第二氫氣濃度檢測計（31）檢測的氫氣濃度c_out，當c_out為0.01~1%時，停止調節第一閥門（23），以該流速向鎂基固態儲運氫裝置（1）通入摻氫天然氣；

S3：鎂基固態儲運氫裝置（1）的充氫量m_H2通過下式計算：

這里，v_in為第一流量計（22）的實時檢測的數據，v_out為第二流量計（32）的實時檢測數據，c_in和c_out分別是第一氫氣濃度檢測計（21）和第二氫氣濃度檢測計（31）檢測的氫氣的濃度，t₁和t₂分別是鎂基固態儲運氫裝置（1）開始和結束儲氫的時間；當m_H2等于鎂基固態儲運氫裝置（1）的額定充氫量時，關閉第一閥門（23）和第二閥門（33）；

S4：停止通入換熱介質，并將換熱腔（112）內的換熱介質排出，待鎂基固態儲運氫裝置（1）的鎂基固態儲氫物冷卻后，對儲存腔（111）進行抽真空，抽除內部天然氣。

2.如權利要求1所述的一種提取運輸摻氫天然氣中氫氣的方法，其特征在于：所述設備包括多個鎂基固態儲運氫裝置（1），所述天然氣管道（4）和多個進氣管（2）之間設有氣體分流裝置（5），所述天然氣管道（4）和多個出氣管（3）之間設有氣體匯流裝置（6）。

3.如權利要求1所述的一種提取運輸摻氫天然氣中氫氣的方法，其特征在于：所述設備還包括導熱油裝置（7），所述導熱油裝置（7）包括油箱（71）和用于調節所述油箱（71）內的油的溫度的溫控機構（72），所述油箱（71）分別通過進油管（73）和出油管（74）與所述換熱腔（112）的進口和出口相連通構成循環回路，所述進油管（73）上設有第三閥門（731）和循環泵（732），所述出油管（74）上設有第四閥門（741）。

4.如權利要求3所述的一種提取運輸摻氫天然氣中氫氣的方法，其特征在于：所述溫控機構（72）包括用于對導熱油進行加熱的加熱組件（721）、對導熱油進行降溫的制冷組件（722）和檢測導熱油溫度的溫度傳感器（723）。

5.如權利要求3所述的一種提取運輸摻氫天然氣中氫氣的方法，其特征在于：所述設備還包括吹掃裝置（8），所述吹掃裝置（8）通過吹氣管（81）可拆卸的與所述換熱腔（112）相連通。

6.如權利要求3所述的一種提取運輸摻氫天然氣中氫氣的方法，其特征在于：所述設備還包括抽氣泵（9），所述抽氣泵（9）通過抽氣管（91）可拆卸的與所述儲存腔（111）相連通。

7.如權利要求1所述的一種提取運輸摻氫天然氣中氫氣的方法，其特征在于：所述鎂基固態儲氫物包括純鎂、鎂合金和鎂基復合材料的一種或多種。