[发明专利]一种基于LNG接收站的氢气制取和液化装置系统及方法在审
| 申请号： | 202110309943.2 | 申请日： | 2021-03-23 |
| 公开（公告）号： | CN113061905A | 公开（公告）日： | 2021-07-02 |
| 发明（设计）人： | 王江涛;鹿晓斌;郭雷;曲顺利;王芳;张京周;杨璐 | 申请（专利权）人： | 中国海洋石油集团有限公司;中海石油炼化有限责任公司;中海油石化工程有限公司 |
| 主分类号： | C25B1/04 | 分类号： | C25B1/04;C25B9/00;C25B9/65;C01B3/34;F25J1/02;F25J5/00;F01K25/10 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 巩克栋 |
| 地址： | 100010 北*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 lng 接收站 氢气 制取 液化 装置 系统 方法 | ||
1.一种基于LNG接收站的氢气制取和液化装置系统，其特征在于，所述氢气制取和液化装置系统包括氢气液化及冷能利用工段、天然气冷能发电及电解水制氢工段、天然气制氢工段、液氢存储单元以及LNG供给单元；
所述氢气液化及冷能利用工段包括依次连接的H2-NG预冷单元、LNG预冷单元、液氮预冷单元和超低温预冷单元；
所述天然气冷能发电及电解水制氢工段包括LNG冷能利用发电单元和电解水制氢单元；LNG冷能利用发电单元用于为电解水制氢单元供电；
所述电解水制氢单元产生的氢气出口与H2-NG预冷单元连接；
所述天然气制氢工段包括依次连接的天然气重整制氢单元和氢气提纯预冷单元；氢气提纯预冷单元的氢气出口与H2-NG预冷单元连接；
所述超低温预冷单元通过节流阀与液氢存储单元连接；
所述超低温预冷单元与节流阀之间设置有仲-正氢转化反应器；
所述LNG供给单元分别独立地与LNG冷能利用发电单元以及LNG预冷单元连接；LNG流经LNG冷能利用发电单元后流入电解水制氢单元；LNG流经LNG预冷单元后流入天然气重整制氢单元。
2.根据权利要求1所述的氢气制取和液化装置系统，其特征在于，所述氢气制取和液化装置系统还包括换热单元；
LNG依次流经LNG预冷单元、H2-NG预冷单元与换热单元后流入天然气重整制氢单元；
所述天然气重整制氢单元产生的氢气作为热源流经换热单元后，流入氢气提纯预冷单元。
3.根据权利要求1或2所述的氢气制取和液化装置系统，其特征在于，所述氢气制取和液化装置系统还包括LNG冷能空分单元；
所述电解水制氢单元的副产氧气管路与LNG冷能空分单元相连接。
4.一种基于LNG接收站的氢气制取和液化方法，其特征在于，所述氢气制取和液化方法在权利要求1-3任一项所述的氢气制取和液化装置系统中进行。
5.根据权利要求4所述的氢气制取和液化方法，其特征在于，所述氢气制取和液化方法包括独立进行的氢气制取和氢气液化。
6.根据权利要求5所述的氢气制取和液化方法，其特征在于，所述氢气制取包括如下步骤：LNG经过冷能利用后进行重整制氢；冷能利用产生的能源用于电解水制氢。
7.根据权利要求5或6所述的氢气制取和液化方法，其特征在于，所述氢气液化包括依次进行的H2-NG预冷、LNG预冷、液氮预冷以及超低温预冷；
经过超低温预冷后的氢气进入仲-正氢转化反应器，经过仲-正氢转化反应器的氢气储存至液氢存储单元；
优选地，氢气经过H2-NG预冷后降温至-50℃至-30℃；
优选地，氢气经过LNG预冷后降温至-155℃至-135℃；
优选地，氢气经过液氮预冷后降温至-190℃至-185℃；
优选地，氢气经过超低温预冷后降温至-250℃至-243℃。
8.根据权利要求7所述的氢气制取和液化方法，其特征在于，所述液氮预冷单元所用冷源来自LNG冷能空分单元；
优选地，所述液氮预冷单元中的液氮压力为0.6MPag-1.0MPag；
优选地，所述液氮预冷单元的温度为-196℃至-190℃。
9.根据权利要求6-8任一项所述的氢气制取和液化方法，其特征在于，LNG的供给压力为2MPag-6MPag；
优选地，所述LNG的供给温度为-160℃至-145℃。
10.根据权利要求6-9任一项所述的氢气制取和液化方法，其特征在于，所述氢气制取和液化方法包括独立进行的氢气制取和氢气液化；
所述氢气制取包括如下步骤：LNG经过冷能利用后进行重整制氢；冷能利用产生的能源用于电解水制氢；
所述氢气液化包括依次进行的H2-NG预冷、LNG预冷、液氮预冷以及超低温预冷；经过超低温预冷后的氢气进入仲-正氢转化反应器，经过仲-正氢转化反应器的氢气储存至液氢存储单元；氢气经过H2-NG预冷后降温至-50℃至-30℃；氢气经过LNG预冷后降温至-155℃至-135℃；氢气经过液氮预冷后降温至-190℃至-185℃；氢气经过超低温预冷后降温至-250℃至-243℃；所述液氮预冷所用冷源来自LNG冷能空分单元。
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