CN110778916B - 一种氢油输运系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种氢油输运系统，包括：制氢装置、加氢装置、氢油存储站、氢油加注站、回收油储站；其中：所述氢油存储站包括至少一个氢油存储罐，所述回收油储站包括至少一个回收油存储罐。所述制氢装置和所述回收油储站中的氢油流向加氢装置，将气态氢通过催化加氢反应储存于有机液体中，形成氢油；氢油由加氢装置流向氢油存储站进行存储，再流向氢油加注站。所述氢油加注站通过催化脱氢反应，将氢从有机液体中脱出，以气态氢的形式使用；脱氢后的有机液体作为回收油流向回收油储站，再由回收油储站流向所述加氢装置。实现了氢油生产和氢油回收进行连接，达到供需平衡，减少了传统车载运输的能量损耗。

Description

一种氢油输运系统
技术领域
本申请涉及氢能生产和输运领域，尤其涉及一种氢油输运系统。
背景技术
氢能作为一种绿色能源，近年来得到了广泛关注。目前氢能的生产和运输主要采用气态氢形式，面临氢气运输和存储过程中爆炸等安全问题。
为了解决上述问题，近年来发展了一种有机液体储氢的技术，即将气态氢通过催化加氢反应储存于有机液体中，形成氢油。在常温常压下，氢气稳定存储于氢油液体中，便于运输；使用时，通过催化脱氢反应，将氢从有机液体中脱出，以气态氢的形式使用，脱氢后的有机液体可以回收循环利用。
目前，主要采用车载罐装容器运输到加注站，加注到氢燃料电池汽车等进行使用，储存、运输和生产环节之间没有实现实时的监测，带来供大于求或供不应求的问题，造成经济损失或浪费。
发明内容
本申请提供了一种氢油输运系统，以解决氢能源供需不平衡的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
本申请实施例公开了一种氢油输运系统，包括：制氢装置、加氢装置、氢油存储站、氢油加注站、回收油储站；其中：
所述氢油存储站包括至少一个氢油存储罐，所述回收油储站包括至少一个回收油存储罐；
所述制氢装置、所述加氢装置、所述氢油存储站、所述氢油加注站与所述回收油储站依次通过管道连接，所述回收油储站与所述加氢装置通过管道连接，所述管道用于氢油的流通。
可选的，所述氢油输运系统还包括：
所述制氢装置与所述加氢装置之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第一电磁阀；
所述加氢装置与所述氢油存储站之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第二电磁阀、第一流量计；
所述氢油存储站与所述氢油加注站之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第三电磁阀、第二流量计；
所述氢油加注站与所述回收油储站之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第四电磁阀、第三流量计；
所述回收油储站与所述加氢装置之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第五电磁阀、第四流量计。
可选的，所述氢油输运系统还包括：控制电路，所述控制电路包括比较电路和触发电路，所述比较电路与所述触发电路电连接；
所述比较电路分别与所述第一流量计、所述第二流量计、所述第三流量计、所述第四流量计电连接，用于比较临近的两个流量计之间的流量值是否超过阈值，发出管道流量差值信息；
所述控制电路分别与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀、所述第三电磁阀、所述第四电磁阀、所述第五电磁阀电连接，用于接收管道流量差值信息并控制电磁阀的开关。
可选的，所述制氢装置为碱性电解水制氢装置。
可选的，所述加氢装置为有机液体加氢装置。
可选的，所述氢油存储罐和所述回收油存储罐均为不锈钢材质。
可选的，所述管道为Φ200×6的1Cr18Ni9Ti不锈钢管道。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本申请公开了一种氢油输运系统，包括：制氢装置、加氢装置、氢油存储站、氢油加注站、回收油储站；其中：所述氢油存储站包括至少一个氢油存储罐，所述回收油储站包括至少一个回收油存储罐。所述制氢装置和所述回收油储站中的氢油流向加氢装置，将气态氢通过催化加氢反应储存于有机液体中，形成氢油；氢油由加氢装置流向氢油存储站进行存储，再流向氢油加注站。所述氢油加注站通过催化脱氢反应，将氢从有机液体中脱出，以气态氢的形式使用；脱氢后的有机液体作为回收油流向回收油储站，再由回收油储站流向所述加氢装置。所述制氢装置、所述加氢装置、所述氢油存储站、所述氢油加注站与所述回收油储站依次通过管道连接，所述回收油储站与所述加氢装置通过管道连接，所述管道用于氢油的流通。实现了氢油生产和氢油回收进行连接，达到供需平衡，减少了传统车载运输的能量损耗。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种氢油输运系统结构示意图(控制电路除外)；
图2为本申请实施例提供的另一种氢油输运系统结构示意图(控制电路除外)；
其中：1-制氢装置，2-加氢装置，3-氢油存储站，4-氢油加注站，5-回收油储站，6-电磁阀，7-流量计，8-氢油存储罐，9-回收油存储罐，61-第一电磁阀，62-第二电磁阀，63-第三电磁阀，64-第四电磁阀，65-第五电磁阀，71-第一流量计，72-第二流量计，73-第三流量计，74-第四流量计。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1所示，本申请实施例提供了一种氢油输运系统(控制电路除外)，包括：制氢装置1、加氢装置2、氢油存储站3、氢油加注站4、回收油储站5；其中：
所述氢油存储站3包括一个氢油存储罐8，所述回收油储站5包括一个回收油存储罐9；
所述制氢装置1、所述加氢装置2、所述氢油存储站3、所述氢油加注站4与所述回收油储站5依次通过管道连接，所述回收油储站5与所述加氢装置2通过管道连接，所述管道用于氢油的流通。
所述制氢装置1与所述加氢装置2之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第一电磁阀61；
所述加氢装置2与所述氢油存储站3之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第二电磁阀62、第一流量计71；
所述氢油存储站3与所述氢油加注站4之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第三电磁阀63、第二流量计72；
所述氢油加注站4与所述回收油储站5之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第四电磁阀64、第三流量计73；
所述回收油储站5与所述加氢装置2之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第五电磁阀65、第四流量计74。
所述制氢装置1为碱性电解水制氢装置，用于制备气体氢。所述制氢装置1中的氢气和所述回收油储站5中的回收氢油同时流向所述加氢装置2，所述加氢装置2为有机液体加氢装置。所述加氢装置2将气态氢通过催化加氢反应储存于有机液体中，形成氢油。氢油由所述加氢装置2流向所述氢油存储站3进行存储，再流向所述氢油加注站4。在所述氢油加注站4通过催化脱氢反应，将氢从有机液体中脱出，以气态氢的形式使用；脱氢后的有机液体作为回收氢油流向所述回收油储站5，再由所述回收油储站5流向所述加氢装置2。所述制氢装置1、所述加氢装置2、所述氢油存储站3、所述氢油加注站4与所述回收油储站5依次通过管道连接，所述回收油储站与所述加氢装置2通过管道连接，所述管道用于各部分之间氢油的流通，实现了氢油生产和氢油回收进行连接，达到供需平衡，减少了传统车载运输的能量损耗。
本申请中所述氢油存储罐8和所述回收油存储罐9均为不锈钢材质，所述管道为Φ200×6的1Cr18Ni9Ti不锈钢管道。其中，所述氢油存储罐8为体积20m3的不锈钢氢油存储罐，所述回收油存储罐9为体积20m3的不锈钢回收油存储罐。
氢油输运系统通过各流量计计量各管道内气体或液体的流量，根据流量信息判断氢油的生产、储存、使用和回收环节是否达到供需平衡。如果未能达到平衡，通过电磁阀的开关控制各管道的流量，以使得氢油的生产、储存、使用和回收环节达到平衡。
为了方便实时监测氢油的生产、储存、使用和回收环节的现状，达成自动调节电磁阀的作用，还包括：控制电路，所述控制电路包括比较电路和触发电路，所述比较电路与所述控制电路电连接；
所述比较电路分别与所述第一流量计71、所述第二流量计72、所述第三流量计73、所述第四流量计74电连接，用于比较临近的两个流量计之间的流量差值是否超过阈值，发出管道流量差值信息；
所述触发电路分别与所述第一电磁阀61、所述第二电磁阀62、所述第三电磁阀63、所述第四电磁阀64、所述第五电磁阀65电连接，用于获取管道流量信息并控制电磁阀的开关。
通过比较电路计算各装置注入流量与输出流量的差值，当差值大于或等于阈值-5m3时，启动上一级的触发电路，打开电磁阀，向下一级储罐输送氢油；当注入量和输出量差值小于阈值时，电磁阀关闭。
具体实施方式如：所述比较电路获取所述第三流量计73和所述第二流量计72的管道流量值，计算所述第三流量计73减去所述第二流量计72的管道流量差值，并将管道流量差值发送至触发电路。所述触发电路接收管道流量差值信息，如果差值达到阈值-5m3时，触发电路触发所述第二电磁阀62的开关，打开所述第二电磁阀62，使得所述加氢装置2内的氢油流向所述氢油加注站4。当管道流量差值小于阈值-5m3时，所述第二电磁阀62关闭。其他流量计与电磁阀之间的控制详情根据装置的氢油流出量和流入量关系，与此类似，不再一一赘述。
不同的是第一电磁阀61的开关，所述加氢装置2有两个入口，一个是从所述制氢装置1注入的气态氢气，另外一个从所述回收油储站注入的回收氢油，一个出口是输出加氢后的氢油。注入回收氢油的量由输出量决定，即当输出量与输入量大于某一阈值时，持续打开氢气阀门通入氢气进行加氢，反之小于某一阈值时，关闭两个注入口，停止加氢。即当所述第一流量计71的流量值减去所述第四流量计的流量值的流量差值大于或等于阈值-5m3时，触发电路触发所述第一电磁阀61的开关和所述第五电磁阀65的开关，打开所述第一电磁阀61和所述第五电磁阀65，使得所述制氢装置1内的氢气流向所述加氢装置2，同时所述回收油储站内的回收氢油流向所述加氢装置2。当所述第一流量计71的流量值减去第四流量计的流量值的流量差值小于阈值-5m3时，触发电路触发所述第一电磁阀61的开关和所述第五电磁阀65的开关，关闭所述第一电磁阀61和所述第五电磁阀65。
如图2所示，本申请实施例提供的另一种氢油输运系统结构示意图(控制电路除外)，其中：所述氢油存储站3包括多个氢油存储罐8，所述回收油储站5包括多个回收油存储罐9。每个氢油存储罐8和回收油存储罐9的流入和流出通道均设置有电磁阀6和流量计7，其他装置及其作用与前一实施例一致，在此不再一一赘述。
综上所述，本申请公开了一种氢油输运系统，包括：制氢装置、加氢装置、氢油存储站、氢油加注站、回收油储站；其中：所述氢油存储站包括至少一个氢油存储罐，所述回收油储站包括至少一个回收油存储罐。所述制氢装置和所述回收油储站中的氢油流向加氢装置，将气态氢通过催化加氢反应储存于有机液体中，形成氢油；氢油由加氢装置流向氢油存储站进行存储，再流向氢油加注站。所述氢油加注站通过催化脱氢反应，将氢从有机液体中脱出，以气态氢的形式使用；脱氢后的有机液体作为回收油流向回收油储站，再由回收油储站流向所述加氢装置。所述制氢装置、所述加氢装置、所述氢油存储站、所述氢油加注站与所述回收油储站依次通过管道连接，所述回收油储站与所述加氢装置通过管道连接，所述管道用于氢油的流通，通过对管道内气体或液体流量进行控制，实现了氢油生产和氢油回收进行连接，达到供需平衡，减少了传统车载运输的能量损耗。
由于以上实施方式均是在其他方式之上引用结合进行说明，不同实施例之间均具有相同的部分，本说明书中各个实施例之间相同、相似的部分互相参见即可。在此不再详细阐述。
需要说明的是，在本说明书中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，有语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的电路结构、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (7)

1.一种氢油输运系统，其特征在于，包括：制氢装置(1)、加氢装置(2)、氢油存储站(3)、氢油加注站(4)、回收油储站(5)；其中：
所述氢油存储站(3)包括至少一个氢油存储罐(8)，所述回收油储站(5)包括至少一个回收油存储罐(9)；
所述制氢装置(1)、所述加氢装置(2)、所述氢油存储站(3)、所述氢油加注站(4)与所述回收油储站(5)依次通过管道连接，所述回收油储站与所述加氢装置(2)通过管道连接，所述管道用于氢油的流通；
所述加氢装置(2)用于将气态氢通过催化加氢反应储存于有机液体中，形成氢油；
所述制氢装置(1)与所述加氢装置(2)之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第一电磁阀(61)；所述加氢装置(2)与所述氢油存储站(3)之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第二电磁阀(62)、第一流量计(71)；
所述回收油储站(5)与所述加氢装置(2)之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第五电磁阀(65)、第四流量计(74)；
当所述第一流量计(71)的流量值减去所述第四流量计(74)的流量值的流量差值大于或等于阈值时，打开所述第一电磁阀(61)和所述第五电磁阀(65)；当所述第一流量计(71)的流量值减去第四流量计(74)的流量值的流量差值小于阈值时，关闭所述第一电磁阀(61)和所述第五电磁阀(65)。
2.根据权利要求1所述的氢油输运系统，其特征在于，还包括：
所述氢油存储站(3)与所述氢油加注站(4)之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第三电磁阀(63)、第二流量计(72)；
所述氢油加注站(4)与所述回收油储站(5)之间的管道上沿氢油流通方向依次设有第四电磁阀(64)、第三流量计(73)。
3.根据权利要求2所述的氢油输运系统，其特征在于，还包括：控制电路，所述控制电路包括比较电路和触发电路，所述比较电路与所述触发电路电连接；
所述比较电路分别与所述第一流量计(71)、所述第二流量计(72)、所述第三流量计(73)、所述第四流量计(74)电连接，用于比较临近的两个流量计之间的流量差值是否超过阈值，发出管道流量差值信息；
所述触发电路分别与所述第一电磁阀(61)、所述第二电磁阀(62)、所述第三电磁阀(63)、所述第四电磁阀(64)、所述第五电磁阀(65)电连接，用于接收管道流量差值信息并控制电磁阀的开关。
4.根据权利要求1所述的氢油输运系统，其特征在于，所述制氢装置(1)为碱性电解水制氢装置。
5.根据权利要求1所述的氢油输运系统，其特征在于，所述加氢装置(2)为有机液体加氢装置。
6.根据权利要求1所述的氢油输运系统，其特征在于，所述氢油存储罐(8)和所述回收油存储罐(9)均为不锈钢材质。
7.根据权利要求1所述的氢油输运系统，其特征在于，所述管道为不锈钢管道。
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