[实用新型]一种储存焦炉煤气中氢气的装置

说明书

本实用新型公开了一种储存焦炉煤气中氢气的装置，包括储氢装置底座（1），储氢装置底座（1）上支撑有壳体（2），壳体（2）内底部安装支撑架（5），支撑架（5）上逐层堆放负载加氢催化剂载体（4），壳体（2）底面设有排液口（11），排液口（11）安装取样阀门（12），排液口（11）通过管路与回流泵（13）连接，回流泵（13）与换热器（15）的管程进口连接，换热器（15）的管程出口通过管路与壳体（2）上部的液态储氢材料进口（16）连接。该装置通过加氢反应催化剂控制加氢过程，杂质气体不与有机储氢材料发生化学反应，在储氢的同时也提纯了氢气，能耗低，在化工副产品储氢、制氢、运氢领域具有较好的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及氢气存储领域，具体为一种储存焦炉煤气中氢气的装置，利用有机储氢材料与氢气发生化学反应，通过化学键将焦炉煤气中的氢气储存起来，利用真空泵将物理吸附在有机储氢材料中杂质气体进一步脱除。

背景技术

氢能是一种重要的可持续发展能源，近年来在全球范围内掀起了氢能产业发展的热潮，氢气的储存在氢能发展过程中起着至关重要的作用。根据2018年《中国氢能源及燃料电池产业发展研究报告》，未来氢能在我国终端能源的消费比例将达到10%。国内外目前运行的加氢站，大多采用高压气瓶储存氢气，储氢设施占地面积大、储存成本高，安全隐患大，制约了氢能产业的发展。随着氢燃料电池汽车的不断增加，我国氢能的储氢设施的缺口将会越来越大，降低储氢成本成为亟待解决的问题。焦炉煤气中的氢气含量在55%左右，根据煤种不同氢气含量略有差异。我国焦炉煤气资源十分丰富，但通过焦炉煤气制取的氢气难以达到氢燃料电池汽车的氢气的纯度要求，而且储氢工艺复杂、成本较高、安全隐患大。为解决焦炉煤气制取的氢气难以达到氢燃料电池汽车的氢气的纯度要求，而且储氢工艺复杂、成本较高、安全隐患大的问题，开发一种低能高效的氢气提纯及储存技术具有重要意义。

发明内容

本实用新型是为了解决目前焦炉煤气制取氢气中储氢工艺复杂、成本较高、安全隐患大的问题，提供了一种可行的利用有机储氢材料与氢气的发生化学反应，通过化学键将焦炉煤气中的储存起来，进而将氢气与杂质气体分离，利用真空泵将物理吸附在有机储氢材料中的杂质气体进一步脱除的储氢装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种储存焦炉煤气中氢气的装置，包括储氢装置底座，所述储氢装置底座上支撑有壳体，所述壳体内底部安装支撑架，所述支撑架上逐层堆放负载加氢催化剂载体，所述壳体底面设有排液口，所述排液口安装取样阀门，所述排液口通过管路与回流泵连接，所述回流泵与换热器的管程进口连接，所述换热器的管程出口通过管路与壳体上部的液态储氢材料进口连接，所述液态储氢材料进口与位于壳体内顶部的雾化器连接，所述雾化器位于负载加氢催化剂载体的表层上方，所述壳体顶面设有气体出口，所述壳体内位于气体出口处安装有除沫器，所述壳体底部位于支撑架下方设有焦炉煤气进口。

所述壳体上安装多个热电偶温度计。

所述壳体外设有保温层。

所述气体出口通过管路连接有真空泵。

该装置利用有机储氢材料与氢气的发生化学反应，将焦炉煤气中的氢气储存起来，有机储氢材料经雾化器雾化后与氢气在加氢催化剂表面进行加氢反应，加氢装置底部设有回流泵，未饱和的加氢储氢材料通过回流泵循环至雾化后再次回到加氢反应装置，进一步与焦炉煤气中的氢气进行化学反应，直至有机储氢材料的不饱和键全部处于饱和状态。而且氢气储存装置顶部设有利用真空泵，待加氢反应完成后，通过利用真空泵将物理吸附在有机储氢材料中的杂质气体脱除。

本实用新型具有如下特点：

1、该加氢装置利用有机储氢材料与氢气的发生化学反应，生成富含氢气的饱和储氢材料并将焦炉煤气中的氢气储存起来，有机储氢材料经雾化器雾化后与氢气在加氢催化剂表面进行加氢反应，极大提高了有机储氢材料在催化剂表面的分散程度，增强了传质系数，有利于加氢反应的高效进行。