CN103058137A - 移动式甲醇水制氢系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种移动式甲醇水制氢系统及方法，所述系统包括液体储存容器、固态氢气储存容器、制氢设备；固态氢气储存容器、液体储存容器分别与制氢设备连接；液体储存容器中储存有液态的甲醇和水；所述固态氢气储存容器中储存固态氢气，当制氢系统启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气通过燃烧放热，为制氢设备提供启动热能，作为制氢设备的启动能源；主制氢设备启动制氢后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行。本发明提出的移动式甲醇水制氢系统及方法，通过增加小体积的固态氢气储存容器，可以为制氢设备提供启动能源，有利保证制氢设备的便携性。

Description

移动式甲醇水制氢系统及方法

技术领域

本发明属于新能源技术领域，涉及一种甲醇水制氢系统，尤其涉及一种移动式甲醇水制氢系统；同时，本发明还涉及一种上述移动式甲醇水制氢系统的制氢方法。 

背景技术

在众多的新能源中，氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为，在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下，氢气产生的能量最多，而且它燃烧的产物是水，没有灰渣和废气，不会污染环境；而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的，而氢主要存于水中，燃烧后唯一的产物也是水，可源源不断地产生氢气，永远不会用完。 

氢是一种无色的气体。燃烧一克氢能释放出142千焦尔的热量，是汽油发热量的3倍。氢的重量特别轻，它比汽油、天然气、煤油都轻多了，因而携带、运送方便，是航天、航空等高速飞行交通工具最合适的燃料。氢在氧气里能够燃烧，氢气火焰的温度可高达2500℃，因而人们常用氢气切割或者焊接钢铁材料。 

在大自然中，氢的分布很广泛。水就是氢的大“仓库”，其中含有11％的氢。泥土里约有1.5％的氢；石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的，而地球表面约70％为水所覆盖，储水量很大，因此可以说，氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法从水中制取氢，那么氢也将是一种价格相当便宜的能源。 

氢的用途很广，适用性强。它不仅能用作燃料，而且金属氢化物具有化学能、热能和机械能相互转换的功能。例如，储氢金属具有吸氢放热和吸热放氢的本领，可将热量储存起来，作为房间内取暖和空调使用。 

氢作为气体燃料，首先被应用在汽车上。1976年5月，美国研制出一种以氢作燃料的汽车；后来，日本也研制成功一种以液态氢为燃料的汽车；70年代末期，前联邦德国的奔驰汽车公司已对氢气进行了试验，他们仅用了五千克氢， 就使汽车行驶了110公里。 

用氢作为汽车燃料，不仅干净，在低温下容易发动，而且对发动机的腐蚀作用小，可延长发动机的使用寿命。由于氢气与空气能够均匀混合，完全可省去一般汽车上所用的汽化器，从而可简化现有汽车的构造。更令人感兴趣的是，只要在汽油中加入4％的氢气。用它作为汽车发动机燃料，就可节油40％，而且无需对汽油发动机作多大的改进。 

氢气在一定压力和温度下很容易变成液体，因而将它用铁罐车、公路拖车或者轮船运输都很方便。液态的氢既可用作汽车、飞机的燃料，也可用作火箭、导弹的燃料。美国飞往月球的“阿波罗”号宇宙飞船和我国发射人造卫星的长征运载火箭，都是用液态氢作燃料的。 

另外，使用氢—氢燃料电池还可以把氢能直接转化成电能，使氢能的利用更为方便。目前，这种燃料电池已在宇宙飞船和潜水艇上得到使用，效果不错。当然，由于成本较高，一时还难以普遍使用。 

现在世界上氢的年产量约为3600万吨，其中绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取的，这就得消耗本来就很紧缺的矿物燃料；另有4％的氢是用电解水的方法制取的，但消耗的电能太多，很不划算，因此，人们正在积极探索研究制氢新方法。而用甲醇、水重整制氢可减少化工生产中的能耗和降低成本，有望替代被称为“电老虎”的“电解水制氢”的工艺，利用先进的甲醇蒸气重整──变压吸附技术制取纯氢和富含CO₂的混合气体，经过进一步的后处理，可同时得到氢气和二氧化碳气。 

甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下通过催化剂，在催化剂的作用下，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应，生成氢和二氧化碳，这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。反应方程如下： 

CH₃OH→CO+2H₂    (1) 

H₂O+CO→CO₂+H₂    (2) 

CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂    (3) 

重整反应生成的H₂和CO₂，再经过变压吸附法（PSA）或钯膜分离将H₂和CO₂分离，得到高纯氢气。变压吸附法的耗能高、设备大，且不适合小规模的氢 气制备。 

此外，现有的氢气制造设备为了让设备启动，需要大功率的电机，通常在3000KW以上（如图1所示），单单电机就需要占用大量的空间，使得设备无法小型化，移动性也很差。如今还没有较为理想的移动式制氢方案。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种移动式甲醇水制氢系统，无需连接电源，且系统体积小，可便捷地移动。 

此外，本发明还涉及一种移动式甲醇水制氢系统的制氢方法，无需电机便可保证系统运行，提高便携性。 

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： 

一种移动式甲醇水制氢系统，所述系统包括：液体储存容器、固态氢气储存容器、制氢设备；固态氢气储存容器、液体储存容器分别与制氢设备连接；液体储存容器中储存有液态的甲醇和水； 

所述固态氢气储存容器中储存固态氢气，固态氢气储存容器中设有气化模块、固化模块；当制氢系统启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气通过燃烧放热，为制氢设备提供启动热能，作为制氢设备的启动能源；制备氢气达到设定量时，通过固化模块将气态氢气转换为固态氢气，以备后续启动使用； 

所述制氢设备包括：主制氢设备、一个或多个子制氢设备；所述固态氢气储存容器中的氢气为一个或多个子制氢设备提供启动热能；所述子制氢设备制得的氢气或/和余气通过燃烧作为主制氢设备的初始启动加热源，当子制氢设备制得的氢气或/和余气满足设定量时，主制氢设备得以全面启动，制备氢气；此后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行； 

所述子制氢设备包括：子换热器、子气化室、子重整室、子分离室；所述液体储存容器、子换热器、子气化室、子重整室、子分离室通过管路依次连接；所述固态氢气储存容器中的氢气用以满足子气化室、子重整室、子分离室的环境参数；液体储存容器中的甲醇和水经过处理输送至子重整室重整，制得的气体在子 分离室分离出氢气；将制得的氢气及余气燃烧，为主制氢设备需要加热的元件提供热量； 

所述主制氢设备包括换热器、气化室、重整室、分离室；所述液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接； 

所述液体储存容器中的甲醇和水通过输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化； 

气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂，重整室内的温度为280°-409°； 

重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近； 

所述分离室内的温度设定为400°-460°；分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气。 

一种利用上述移动式甲醇水制氢系统的制氢方法，所述方法包括如下步骤： 

步骤S1：固态氢气储存容器中储存固态氢气，固态氢气储存容器中设有气化模块、固化模块；当制氢系统启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气通过燃烧放热，为一个或多个子制氢设备提供启动热能，作为子制氢设备的启动能源； 

步骤S2：子制氢设备利用固态氢气储存容器中氢气燃烧获取的热能制备氢气，固态氢气储存容器中的氢气用以满足子气化室、子重整室、子分离室的环境参数；液体储存容器中的甲醇和水经过处理输送至子重整室重整，制得的气体在子分离室分离出氢气；将制得的氢气及余气燃烧，为主制氢设备需要加热的元件提供热量； 

步骤S3：制得的氢气或/和余气通过燃烧作为主制氢设备的初始启动加热源，当子制氢设备制得的氢气或/和余气满足设定量时，主制氢设备制备氢气； 

所述液体储存容器中的甲醇和水通过输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化； 

气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂，重整室内的 温度为280°-409°； 

重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近； 

所述分离室内的温度设定为400°-460°；分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气； 

步骤S4：此后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行； 

步骤S5：制备氢气达到设定量时，通过固化模块将气态氢气转换为固态氢气，以备后续启动使用。 

一种移动式甲醇水制氢系统，所述系统包括：液体储存容器、固态氢气储存容器、制氢设备；固态氢气储存容器、液体储存容器分别与制氢设备连接；液体储存容器中储存有液态的甲醇和水； 

所述固态氢气储存容器中储存固态氢气，当制氢系统启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气通过燃烧放热，为制氢设备提供启动热能，作为制氢设备的启动能源；主制氢设备启动制氢后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行。 

作为本发明的一种优选方案，所述固态氢气储存容器中还设有固化模块；当制备氢气达到设定量时，通过固化模块将气态氢气转换为固态氢气，以备后续启动使用。 

作为本发明的一种优选方案，所述制氢设备包括：换热器、气化室、重整室、分离室；所述液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接； 

所述液体储存容器中的甲醇和水通过输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化； 

气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂，重整室内的温度为280°-409°； 

重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近； 

所述分离室内的温度设定为400°-460°；分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气。 

作为本发明的一种优选方案，所述制氢设备包括主制氢设备及一个或多个子制氢设备；所述固态氢气储存容器中的氢气为一个或多个子制氢设备提供启动热能；所述子制氢设备制得的氢气或/和余气通过燃烧作为主制氢设备的初始启动加热源，当子制氢设备制得的氢气或/和余气满足设定量时，主制氢设备得以全面启动，制备氢气；此后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行； 

所述子制氢设备包括：子换热器、子气化室、子重整室、子分离室；所述液体储存容器、子换热器、子气化室、子重整室、子分离室通过管路依次连接；所述固态氢气储存容器中的氢气用以满足子气化室、子重整室、子分离室的环境参数；液体储存容器中的甲醇和水经过处理输送至子重整室重整，制得的氢气在子分离室分离；将制得的氢气及余气燃烧，为主制氢设备需要加热的元件提供热量； 

所述主制氢设备包括换热器、气化室、重整室、分离室；所述液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接。 

作为本发明的一种优选方案，所述系统包括若干子制氢设备，其中，包括多个并联的子制氢设备，或/和多个串联的子制氢设备；串联的子制氢设备中，一个子制氢设备启动制氢后，作为下一个子制氢设备的启动能源。 

一种利用上述移动式甲醇水制氢系统的制氢方法，所述方法包括： 

固态氢气储存容器中储存固态氢气，当制氢系统启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气通过燃烧放热，为制氢设备提供启动热能，作为制氢设备的启动能源。 

作为本发明的一种优选方案，所述方法还包括在制氢设备设定制得氢气后，利用固态氢气储存容器中设置的固化模块将气态氢气转换为固态氢气，以备后续启动使用。 

作为本发明的一种优选方案，主制氢设备启动制氢后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行。 

本发明的有益效果在于：本发明提出的移动式甲醇水制氢系统及方法，通过增加小体积的固态氢气储存容器，可以为制氢设备提供启动能源，有利保证制氢设备的便携性。 

此外，还可以增加一个或多个子制氢设备，通过固态氢气储存容器启动一个或多个子制氢设备，子制氢设备制备一定的氢气，将该部分氢气（还可以包括余气）燃烧作为主制氢设备的启动加热源；而后通过主制氢设备制得的氢气（还可以包括余气）作为主制氢设备的运行加热源。因此，本发明制氢设备无需电机即可保证设备的正常启动及运行，从而可以保证设备的小型化及移动性。 

附图说明

图1为现有制氢设备的部分组成示意图。 

图2为本发明制氢系统的组成示意图。 

图3为实施例二中本发明制氢系统的启动原理图。 

图4为实施例二中本发明制氢系统的第一种启动原理图。 

图5为实施例二中本发明制氢系统的第二种启动原理图。 

图6为实施例二中本发明制氢系统的第三种启动原理图。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。 

实施例一 

请参阅图2，本发明揭示了一种移动式甲醇水制氢系统，所述系统包括：液体储存容器10、固态氢气储存容器40、制氢设备20；固态氢气储存容器40、液体储存容器10分别与制氢设备20连接；液体储存容器10中储存有液态的甲醇和水。 

所述固态氢气储存容器40中储存固态氢气，固态氢气储存容器40中设有气化模块、固化模块；当制氢系统启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气通过燃烧放热，为制氢设备20提供启动热能，作为制氢设备20的启动能源；制备氢气达到设定量时，通过固化模块将气态氢气转换为固态氢气，以备后续启动使用。 

由于固态氢气储存容器40将氢气以固态的形式存储，小体积的空间内便可以存储大量氢气，可以供小型制氢设备启动，无需电能等其他能源。同时，本发明中，后续维持制氢设备运行的能源来自制氢设备20生成的氢气或/和余气，也无需其他能源，因此具有极其良好的便携性及移动性。 

实施例二 

请参阅图3，本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述制氢设备20包括：主制氢设备21、一个或多个子制氢设备22；所述固态氢气储存容器40中的氢气为一个或多个子制氢设备22提供启动热能；所述子制氢设备22制得的氢气或/和余气通过燃烧作为主制氢设备21的初始启动加热源，当子制氢设备22制得的氢气或/和余气满足设定量时，主制氢设备21得以全面启动，制备氢气；此后，主制氢设备21制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备21的持续运行。 

多个子制氢设备中，可以有多个串联的子制氢设备（一个子制氢设备启动制氢后，作为下一个子制氢设备的启动能源，直至主制氢设备），如图4所示，此时，越往后，设备越大，制备的氢气也越多；也可以有多个并联的子制氢设备，如图5所示。当然，也可以既包括串联的子制氢设备，也包括并联的子制氢设备，如图6所示。 

所述子制氢设备22包括：子换热器、子气化室、子重整室、子分离室；所述液体储存容器10、子换热器、子气化室、子重整室、子分离室通过管路依次连接；所述固态氢气储存容器40中的氢气用以满足子气化室、子重整室、子分离室的环境参数；液体储存容器10中的甲醇和水经过处理输送至子重整室重整，制得的气体在子分离室分离出氢气；将制得的氢气及余气燃烧，为主制氢设备 21需要加热的元件提供热量。 

所述主制氢设备21包括换热器、气化室、重整室、分离室；所述液体储存容器10、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接。 

所述液体储存容器10中的甲醇和水通过输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化；气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂，重整室内的温度为280°-409°；重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近；所述分离室内的温度设定为400°-460°；分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气。 

以上介绍了本发明移动式甲醇水制氢系统的组成，本发明在揭示上述系统的同时，还揭示一种利用上述移动式甲醇水制氢系统的制氢方法，所述方法包括如下步骤： 

【步骤S1】固态氢气储存容器中储存固态氢气，固态氢气储存容器中设有气化模块、固化模块；当制氢系统启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气通过燃烧放热，为一个或多个子制氢设备提供启动热能，作为子制氢设备的启动能源； 

【步骤S2】子制氢设备利用固态氢气储存容器中氢气燃烧获取的热能制备氢气，固态氢气储存容器中的氢气用以满足子气化室、子重整室、子分离室的环境参数；液体储存容器中的甲醇和水经过处理输送至子重整室重整，制得的气体在子分离室分离出氢气；将制得的氢气及余气燃烧，为主制氢设备需要加热的元件提供热量； 

【步骤S3】制得的氢气或/和余气通过燃烧作为主制氢设备的初始启动加热源，当子制氢设备制得的氢气或/和余气满足设定量时，主制氢设备制备氢气； 

所述液体储存容器中的甲醇和水通过输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化； 

气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂，重整室内的温度为280°-409°； 

重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近； 

所述分离室内的温度设定为400°-460°；分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气； 

【步骤S4】此后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行； 

【步骤S5】制备氢气达到设定量时，通过固化模块将气态氢气转换为固态氢气，以备后续启动使用。 

综上所述，本发明提出的移动式甲醇水制氢系统及方法，通过增加小体积的固态氢气储存容器，可以为制氢设备提供启动能源，有利保证制氢设备的便携性。 

此外，还可以增加一个或多个子制氢设备，通过固态氢气储存容器启动一个或多个子制氢设备，子制氢设备制备一定的氢气，将该部分氢气（还可以包括余气）燃烧作为主制氢设备的启动加热源；而后通过主制氢设备制得的氢气（还可以包括余气）作为主制氢设备的运行加热源。因此，本发明制氢设备无需电机即可保证设备的正常启动及运行，从而可以保证设备的小型化及移动性。 

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。 

Claims (10)

1.一种移动式甲醇水制氢系统，其特征在于，所述系统包括：液体储存容器、固态氢气储存容器、制氢设备；固态氢气储存容器、液体储存容器分别与制氢设备连接；液体储存容器中储存有液态的甲醇和水；

所述固态氢气储存容器中储存固态氢气，固态氢气储存容器中设有气化模块、固化模块；当制氢系统启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气通过燃烧放热，为制氢设备提供启动热能，作为制氢设备的启动能源；制备氢气达到设定量时，通过固化模块将气态氢气转换为固态氢气，以备后续启动使用；

所述制氢设备包括：主制氢设备、一个或多个子制氢设备；所述固态氢气储存容器中的氢气为一个或多个子制氢设备提供启动热能；所述子制氢设备制得的氢气或/和余气通过燃烧作为主制氢设备的初始启动加热源，当子制氢设备制得的氢气或/和余气满足设定量时，主制氢设备得以全面启动，制备氢气；此后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行；

所述子制氢设备包括：子换热器、子气化室、子重整室、子分离室；所述液体储存容器、子换热器、子气化室、子重整室、子分离室通过管路依次连接；所述固态氢气储存容器中的氢气用以满足子气化室、子重整室、子分离室的环境参数；液体储存容器中的甲醇和水经过处理输送至子重整室重整，制得的气体在子分离室分离出氢气；将制得的氢气及余气燃烧，为主制氢设备需要加热的元件提供热量；

所述主制氢设备包括换热器、气化室、重整室、分离室；所述液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接；

所述液体储存容器中的甲醇和水通过输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化；

气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂，重整室内的温度为280°-409°；

重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近；

所述分离室内的温度设定为400°-460°；分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气。

2.一种移动式甲醇水制氢系统，其特征在于，所述系统包括：液体储存容器、固态氢气储存容器、制氢设备；固态氢气储存容器、液体储存容器分别与制氢设备连接；液体储存容器中储存有液态的甲醇和水；

所述固态氢气储存容器中储存固态氢气，当制氢系统启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气通过燃烧放热，为制氢设备提供启动热能，作为制氢设备的启动能源；

主制氢设备启动制氢后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行。

3.根据权利要求2所述的移动式甲醇水制氢系统，其特征在于：

所述固态氢气储存容器中还设有固化模块；当制备氢气达到设定量时，通过固化模块将气态氢气转换为固态氢气，以备后续启动使用。

4.根据权利要求2所述的移动式甲醇水制氢系统，其特征在于：

所述制氢设备包括：换热器、气化室、重整室、分离室；所述液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接；

所述液体储存容器中的甲醇和水通过输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化；

气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂，重整室内的温度为280°-409°；

重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近；

所述分离室内的温度设定为400°-460°；分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气。

5.根据权利要求2所述的移动式甲醇水制氢系统，其特征在于：

所述制氢设备包括主制氢设备及一个或多个子制氢设备；所述固态氢气储存容器中的氢气为一个或多个子制氢设备提供启动热能；所述子制氢设备制得的氢气或/和余气通过燃烧作为主制氢设备的初始启动加热源，当子制氢设备制得的氢气或/和余气满足设定量时，主制氢设备得以全面启动，制备氢气；此后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行；

所述子制氢设备包括：子换热器、子气化室、子重整室、子分离室；所述液体储存容器、子换热器、子气化室、子重整室、子分离室通过管路依次连接；所述固态氢气储存容器中的氢气用以满足子气化室、子重整室、子分离室的环境参数；液体储存容器中的甲醇和水经过处理输送至子重整室重整，制得的氢气在子分离室分离；将制得的氢气及余气燃烧，为主制氢设备需要加热的元件提供热量；

所述主制氢设备包括换热器、气化室、重整室、分离室；所述液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室通过管路依次连接。

6.根据权利要求5所述的移动式甲醇水制氢系统，其特征在于：

所述系统包括若干子制氢设备，其中，包括多个并联的子制氢设备，或/和多个串联的子制氢设备；

串联的子制氢设备中，一个子制氢设备启动制氢后，作为下一个子制氢设备的启动能源。

7.一种利用权利要求1所述移动式甲醇水制氢系统的制氢方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：固态氢气储存容器中储存固态氢气，固态氢气储存容器中设有气化模块、固化模块；当制氢系统启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气通过燃烧放热，为一个或多个子制氢设备提供启动热能，作为子制氢设备的启动能源；

步骤S2：子制氢设备利用固态氢气储存容器中氢气燃烧获取的热能制备氢气，固态氢气储存容器中的氢气用以满足子气化室、子重整室、子分离室的环境参数；液体储存容器中的甲醇和水经过处理输送至子重整室重整，制得的气体在子分离室分离出氢气；将制得的氢气及余气燃烧，为主制氢设备需要加热的元件提供热量；

步骤S3：制得的氢气或/和余气通过燃烧作为主制氢设备的初始启动加热源，当子制氢设备制得的氢气或/和余气满足设定量时，主制氢设备制备氢气；

所述液体储存容器中的甲醇和水通过输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化；

气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂，重整室内的温度为280°-409°；

重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近；

所述分离室内的温度设定为400°-460°；分离室内设有膜分离器，从膜分离器的产气端得到氢气；

步骤S4：此后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行；

步骤S5：制备氢气达到设定量时，通过固化模块将气态氢气转换为固态氢气，以备后续启动使用。

8.一种利用权利要求2至6之一所述移动式甲醇水制氢系统的制氢方法，其特征在于，所述方法包括：

固态氢气储存容器中储存固态氢气，当制氢系统启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气通过燃烧放热，为制氢设备提供启动热能，作为制氢设备的启动能源。

9.根据权利要求8所述的制氢方法，其特征在于：

所述方法还包括，在制氢设备设定制得氢气后，利用固态氢气储存容器中设置的固化模块将气态氢气转换为固态氢气，以备后续启动使用。

10.根据权利要求8所述的制氢方法，其特征在于：

所述方法还包括：主制氢设备启动制氢后，主制氢设备制得的部分氢气或/和余气通过燃烧维持主制氢设备运行。

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