CN111895266B - 提供高纯度氢气的系统、移动式供氢系统和分布式供氢装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及氢能领域，公开了一种提供高纯度氢气的系统、移动式供氢系统和分布式供氢装置，包括：有机液体储氢原料储存和供应装置，用于储存有机液体储氢原料和向脱氢反应器提供有机液体储氢原料；脱氢后液体储存装置，用于储存有机液体储氢原料脱氢后得到的液体产物；脱氢反应器装置，用于将有机液体储氢原料在脱氢催化剂的作用下进行脱氢反应；冷却分离装置，用于将脱氢反应产物分离得到富氢气体产物和液体产物；储氢‑供氢装置，用于将富氢气体与储氢合金在低温低压下接触吸氢，吸附饱和后加热脱氢；任选的吹扫装置；氢气供应装置。该系统可生产高纯度氢气，还可利用有机液体为储氢原料，解决氢气运输成本高、储氢密度低、安全性差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及氢能领域，具体涉及一种提供高纯度氢气的系统、移动式供氢系统和分布式供氢装置。
背景技术
随着社会的进步、工业的发展和人们物质生活水平的提高，能源的需求也与日俱增。由于目前使用的能源主要来自化石燃料，如煤、石油和天然气等，而其不可避免地污染环境，再加上其储量有限，所以寻找可再生的绿色能源追在眉睫。氢气作为可再生能源，不仅能效高，而且几乎不产生废弃物，发展氢气有望成为提高能效，降低石油消费、改善生态环境、保障能源安全的重要途径，那么可持续、高效率的规模制氢技术的开发，已成为氢能时代的迫切需求。利用氢气为燃料电池充电，可以将氢气存储起来，直接通过燃料电池转换为电能。与传统燃用汽油或柴油的汽车相比，采用氢燃料电池装置的汽车能量转化效率高达60～80％，为普通汽油或柴油内燃机的2～3倍；该电池装置污染少，噪音小，电池组装可大可小，使用灵活方便。但氢能利用需要解决以下三个问题：氢的获取、储运和应用，而氢的储运则是氢能应用的关键。氢在通常条件下以气态形式存在，且易燃、易爆、易扩散，使得人们在实际应用中要优先考虑氢储存和运输中的安全、高效和无泄漏损失问题，这就给储存和运输带来很大的困难。氢作为一种燃料，必然具有分散性和间歇性使用的特点，因此必须解决储存和运输问题。实际应用要求储氢技术具有储氢密度高(包含质量储氢密度和体积储氢密度)、使用方便、能耗少、安全可靠等特性。
现有的燃料电池加氢站一般为外供氢加氢站。外供氢加氢站采用工业副产氢气进行提纯，并将提纯后的氢气采用高压气态进行存储。然而，工业副产氢气一般需要从生产场地通过高压气态运输到加氢站，氢气运输成本较高，且长距离运输也存在一定的交通安全隐患；对工业副产氢气进行提纯的成本较高；采用高压气态存储氢气，储氢罐成本高，占地面积大，也存在较大的安全隐患。综上所述，现有的燃料电池加氢站占地面积大，建设成本高，且具有较大的安全隐患。另一方面，正在开发的电解水来制造氢，储存于储氢罐中，供给在燃料电池汽车上的储氢容器。根据这样的系统，需要大量的电力，制氢效率低。有研究分析得出，电解水制氢的生产消耗构成中，原材料(主要为电费投入)占比高达81.9％，致使水电解制氢在整体制氢市场所占份额很小。
如果能够将氢分子吸附在某种载体上，实现常温常压下的安全储存，待使用时，能将氢在温和条件下，可控地释放，则可有效地、安全使用氢能。因此，全球主要的工业国家都在研发基于常温常压的液态有机储氢技术。以德国为例，开发的液态有机储氢技术能够实现较温和条件下的吸、放氢循环，但释放的氢气时含有毒害燃料电池的副产物气体产生，同时存在容量低及使用不方便等重要缺陷。因而这种储氢技术规模化应用受到制约。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的氢气不易储运，有机储氢化合物释放的氢气因含有有机化合物不适合直接使用，现有的燃料电池加氢站占地面积大，建设成本高，且具有较大的安全隐患的问题，提供一种提供高纯度氢气的系统、移动式供氢系统和分布式供氢装置，该系统不仅可以生产高纯度高压氢气，还可以利用有机液体为储氢原料，解决现有氢气运输过程中成本高、体积储氢密度低、安全性差的问题。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种提供高纯度氢气的系统，该系统包括：
有机液体储氢原料储存和供应装置，用于储存有机液体储氢原料和向脱氢反应器提供有机液体储氢原料；
脱氢后液体储存装置，用于储存有机液体储氢原料脱氢后得到的液体产物；
脱氢反应器装置，用于将有机液体储氢原料在脱氢催化剂的作用下进行脱氢反应得到包括氢气的脱氢反应产物；
冷却分离装置，用于将脱氢反应产物分离得到富氢气体产物和液体产物；
储氢-供氢装置，其包括储氢合金储存容器，储氢合金加热系统，用于将富氢气体与储氢合金在低温低压下接触吸氢，吸附饱和后加热脱氢；
任选的吹扫装置，于除去储氢合金储存容器中的有机物；
氢气供应装置，将高纯度氢气提供给用氢装置或氢气储存罐。
本发明第二方面提供一种移动式供氢系统，包括运输车辆和设置在运输车辆上的第一方面所述的提供高纯度氢气的系统。
本发明第三方面提供一种分布式供氢装置，包括第一方面所述的提供高纯度氢气的系统，任选包括高压氢气贮存罐。
采用本发明提供的系统，不仅能够生产高纯度高压氢气，还能够通过储氢合金对氢气反应的100％选择性，降低有机液体脱氢的氢分压，促进有机液体脱氢反应，降低反应温度，减低操作成本；而且，本发明提供的系统利用有机液体为储氢原料，解决了现有氢气运输过程中成本高、体积储氢密度低、安全性差的问题。
附图说明
图1是本发明一种具体实施方式的提供高纯度氢气的系统的示意图。
附图标记说明
1-有机液体存储罐 2-原料泵 3-有机液体换热器
4-脱氢反应器 5-冷却分离装置 6-储氢罐
8-储氢合金加热系统 9-吹扫系统
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面，本发明提供了一种提供高纯度氢气的系统，该系统包括：
有机液体储氢原料储存和供应装置，用于储存有机液体储氢原料和向脱氢反应器提供有机液体储氢原料；
脱氢后液体储存装置，用于储存有机液体储氢原料脱氢后得到的液体产物；
脱氢反应器装置，用于将有机液体储氢原料在脱氢催化剂的作用下进行脱氢反应得到包括氢气的脱氢反应产物；
冷却分离装置，用于将脱氢反应产物分离得到富氢气体产物和液体产物；
储氢-供氢装置，其包括储氢合金储存容器，储氢合金加热系统，用于将富氢气体与储氢合金在低温低压下接触吸氢，吸附饱和后(即吸氢完成后)加热脱氢；
任选的吹扫装置，用于除去储氢合金储存容器中的有机物；
氢气供应装置，将高纯度氢气提供给用氢装置或氢气储存罐。
本发明对所述有机液体储氢原料储存和供应装置没有特别的限定，只要能够实现向脱氢反应器提供有机液体储氢原料即可。优选可以包括通过管线连接的有机液体储氢原料储存罐和原料泵。
需要说明的是，本发明中，无特殊说明情况下，所述吸附饱和指的是储氢合金储存容器中的储氢合金完成吸氢。一般情况下，待储氢合金储氢量达到理论储氢的75％以上时，认为储氢合金完成吸氢。
根据本发明，优选地，该系统还包括有机液体换热器，所述有机液体换热器与脱氢反应器装置的有机液体储氢原料入口和脱氢反应产物出口连通，用于脱氢反应器装置出口脱氢反应产物降温和原料预热。采用该种优选实施方式更有利于降低能耗。
根据本发明，优选地，该系统还包括分离系统，所述分离系统与冷却分离装置的出口连通，与所述储氢-供氢装置的入口连通，所述分离系统用于对所述富氢气体产物进行分离，得到富氢气体。采用该种优选的实施方式可以充分利用储氢合金吸收能力，进一步提高储氢合金的吸收的效果。优选地，冷却分离后富氢气体温度≤70℃。
根据本发明，对所述分离装置的选择范围较宽，优选地，所述分离系统选自变温分离装置、膜分离装置和变压吸附分离装置中的至少一种。所述变温分离装置、膜分离装置和变压吸附分离装置可以为本领域常规使用的分离装置，本发明对此没有特别的限定，在此不再赘述。
根据本发明，优选地，该系统还包括控制系统，用于控制储氢合金储存容器的吸氢和放氢时间以及储氢合金加热系统的启动时间。只要能够控制储氢合金储存容器的吸氢和放氢时间以及储氢合金加热系统的启动时间的系统均在本发明的保护范围之内，本发明对此没有特别的限定。
根据本发明，优选地，储氢合金储存容器的储氢量达到饱和吸氢总量80％以上时，停止富氢气体产物进料，并任选地开启吹扫装置。
根据本发明的一种优选实施方式，可以通过储氢罐入口流量计计算储氢合金吸氢总量，当单个储氢合金储存容器中储氢合金储氢量达到饱和吸氢总量80％以上时，关闭储氢合金储存容器富氢气体进气阀；吹扫系统开启，除去储氢合金储存容器中杂质，待吹扫管线中氢气纯度达到99％以上时，关闭吹扫系统。
在本发明中，储氢合金储存容器中设置有储氢合金，所述储氢合金可以为单独一种合金，也可以是两种以上的合金。当所述多种储氢合金为两种以上时，所述两种以上储氢合金混合使用，或者，串联使用、并联使用或者串并联混合使用。本发明所述混合使用，可以是将两种以上的储氢合金混合后在同一储氢合金储存容器中或者不同储氢合金储存容器中使用。
根据本发明的一种优选实施方式，当所述储氢合金储存容器为多个时，优选储氢合金储存容器中的储氢合金不能同时全为空也不能同时全为吸氢饱和，优选各个储氢合金储存容器进行交替吸氢放氢。
根据本发明，优选地，所述的储氢-供氢装置包括一个或多个储氢合金储存容器，多个储氢合金储存容器并联、串联或者并联和串联混合联接。
根据本发明，优选地，所述储氢合金储存容器包括第一储氢合金储存容器和第二储氢合金储存容器，第一储氢合金储存容器用于对所述富氢气体产物进行提纯，所述第二储氢合金储存容器用于将第一储氢合金储存容器释放出的高纯度氢增压。采用该种优选实施方式更有利于得到高纯度高压的氢气。
本发明对第一储氢合金储存容器中装填的第一储氢合金的种类选择范围较宽，只要能够实现对所述富氢气体产物进行提纯的目的即可，为了更进一步提高所得氢气的纯度，优选地，第一储氢合金储存容器中装填的第一储氢合金为镁系A2B型储氢合金。
根据本发明，优选地，所述镁系A2B型储氢合金的表达式中，A＝Mgx1Cax2Tix3Lax4Yx5，x1+x2+x3+x4+x5＝1.9-2.1，1.5≤x1≤2.1，优选1.70≤x1≤2.05，0≤x2≤0.5，优选0≤x2≤0.2，0≤x3≤0.8，优选0≤x3≤0.50，0≤x4≤0.5，优选0≤x4≤0.2，0≤x5≤0.2，优选0≤x5≤0.1；B＝Cry1Fey2Coy3Niy4Cuy5Moy6，y1+y2+y3+y4+y5+y6＝0.9-1.1，0≤y1≤0.30，优选0≤y1≤0.2，0≤y2≤0.20，优选0≤y2≤0.10，0≤y3≤1.1，优选0≤y3≤1，0≤y4≤1.1，优选0≤y4≤1.05，0≤y5≤0.4，0≤y6≤0.15，优选0≤y6≤0.10。
根据本发明，优选地，第二储氢合金储存容器中装填的第二储氢合金为具有高平衡压力的储氢合金，所述具有高平衡压力的储氢合金为在温度为150-450℃之间至少存在一个温度点，氢气吸收的平衡压力大于等于35MPa。采用该种优选实施方式能够进一步提高所得氢气的压力。
根据本发明，优选地，所述第二储氢合金选自稀土系AB5型储氢合金、锆钛系AB2型储氢合金、钛系AB型储氢合金以及钒基固溶体型储氢合金中的一种或者多种。
根据本发明，优选地，所述稀土系AB5型储氢合金的表达式为：MmNix1Cox2Mnx3Fex4Alx5Snx6，其中，4.5≤x1+x2+x3+x4+x5+x6≤5.5，3≤x1≤5.5，优选3≤x1≤4.9，0≤x2≤1.5，优选0.1≤x2≤1，0≤x3≤0.8，优选0.1≤x3≤0.6，0≤x4≤0.8，优选0.1≤x4≤0.6，0≤x5≤0.75，优选0.05≤x5≤0.5，0≤x6≤0.2，优选0≤x6≤0.15；Mm为含La、Ce、Pr、Nd、Y的混合稀土金属，表达式为Mm＝Lay1Cey2Ndy3Pry4Yy5，y1+y2+y3+y4+y5＝1，0.4≤y1≤1，优选0.4≤y1≤0.8，0≤y2≤0.45，优选0.1≤y2≤0.45，0≤y3≤0.2，0≤y4≤0.05，0≤y5≤0.05，更优选0.01≤y5≤0.05。
根据本发明，优选地，所述锆钛系AB2型储氢合金的表达式中，A＝Mgx1Cax2Tix3Zrx4Yx5Lax6，x1+x2+x3+x4+x5+x6＝0.9-1.1，0≤x1≤1.1，优选0.90≤x1≤1.05，0≤x2≤0.7，优选0≤x2≤0.25，0≤x3≤1.05，优选0.8≤x3≤1，0≤x4≤1.05，优选0.85≤x4≤1，0≤x5≤0.2，优选0≤x5≤0.05，0≤x6≤0.2，优选0≤x6≤0.05,且x3/(x3+x4)≥0.7或者x3/(x3+x4)≤0.3；B＝Vy1Cry2Mny3Fey4Coy5Niy6Cuy7，y1+y2+y3+y4+y5+y6+y7＝1.9-2.1，0≤y1≤2.1，优选0≤y1≤1.8，0≤y2≤2.1，优选0≤y2≤1.85，0≤y3≤2.1，优选0≤y3≤2.05，0≤y4≤1.6，优选0≤y4≤1.5，0≤y5≤0.5，优选0≤y5≤0.3，0≤y6≤0.5，优选0≤y6≤0.3，0≤y7≤0.5，优选0≤y7≤0.2，且1.7≤y1+y2+y3+y4≤2.1。
根据本发明，优选地，所述钛系AB型储氢合金的表达式中，A＝Tix1Zrx2Yx3Lax4，x1+x2+x3+x4＝0.85-1.1，0≤x1≤1.1，优选0.90≤x1≤1.05，0≤x2≤1.1，优选0≤x2≤0.5，0≤x3≤0.2，优选0≤x3≤0.05，0≤x4≤0.2，优选0≤x4≤0.05；B＝Vy1Cry2Mny3Fey4Coy5Niy6Cuy7，y1+y2+y3+y4＝0.95-1.05，0≤y1≤0.5，优选0≤y1≤0.2，0≤y2≤0.8，优选0≤y2≤0.2，0≤y3≤0.8，优选0.05≤y3≤0.3，0＜y4≤1.05，优选0.7≤y4≤1.05，0≤y5≤0.35，优选0≤y5≤0.10，0≤y6≤0.45，优选0≤y6≤0.20，0≤y7≤0.3，优选0≤y7≤0.2。
根据本发明，优选地，所述钒基固溶体型储氢合金的表达式为Ax1Bx2，x1+x2＝1，0.85≤x1≤0.95，优选0.90≤x1≤0.95，0.05≤x2≤0.15，优选0.05≤x2≤0.10；其中A＝Tiy1Vy2Zry3Nby4Yy5Lay6Cay7，y1+y2+y3+y4+y5+y6+y7＝1，0≤y1≤0.9，优选0≤y1≤0.8，0≤y2≤0.95，优选0≤y2≤0.95，0≤y3≤0.90，优选0≤y3≤0.8，0≤y4≤0.55，优选0≤y4≤0.4，0≤y5≤0.2，优选0≤y5≤0.05，0≤y6≤0.1，优选0≤y6≤0.05，0≤y7≤0.1，优选0≤y7≤0.05；B＝Mnz1Fez2Coz3Niz4，z1+z2+z3+z4＝1，0≤z1≤1，优选0≤z1≤0.95，0≤z2≤0.95，优选0≤z2≤0.95，0.7≤z1+z2≤1.0，0≤z3≤0.3，优选0≤z3≤0.2，0≤z4≤0.45，优选0≤z4≤0.3。
本发明对所述储氢合金的制备方法没有特别的限定，可以由本领域现有任意方法制得。优选地，所述储氢合金的制备方法包括以下步骤：
1)以达到储氢合金组成的方式称量各储氢合金原料进行混合；
2)将步骤1)混合得到的物质进行熔炼，然后进行退火。
本发明对所述熔炼的方式和条件选择范围较宽，现有各种熔炼方式和条件均在本发明保护范围之内，所述熔炼包括但不限于电炉熔炼、感应熔炼。所述电炉熔炼、感应熔炼具有本领域的常规示意，本发明在此不再赘述。
储氢合金制备过程中的熔炼和退火条件均可以为本领域的常规选择，本发明在此不再赘述。
根据本发明，优选地，该方法还包括将步骤2)退火得到的物质降温后进行破碎得到所需大小的产品。优选情况下，可以将步骤2)退火得到的物质降至室温后进行破碎。更优选情况下，将步骤2)退火得到的物质降至室温后进行破碎处理以得到20-400目、优选为70-200目的产品。本发明对提供上述大小的产品的具体方式不作特别限定，例如可以为粉碎过筛。
根据本发明，优选地，该方法还包括将步骤2)退火得到的物质进行活化处理。本发明对所述活化处理的没有特别的限定，可以按照本领域常规技术手段进行。例如所述活化处理包括但不限于热活化和吸放氢活化。所述吸放氢活化的次数可以为一次或者一次以上，例如2-4次。
优选地，所述活化处理的条件包括：在真空下，温度为50-300℃，时间为1-10小时；进一步优选地，所述活化处理的条件包括：在真空下，温度为100-300℃，时间为1-4小时。
根据本发明，优选地，至少一个所述的储氢合金储存容器为耐高压容器和/或所述的氢气供应装置为耐高压的装置。
根据本发明，优选地，储氢合金储存容器和/或所述氢气供应装置的耐受压力为35MPa以上。
根据本发明，优选地，所述脱氢反应器装置中装填有脱氢催化剂。本发明对所述脱氢催化剂的选择范围较宽，可以为本领域常规使用的各种催化剂，例如为负载型催化剂。优选地，所述脱氢催化剂包括载体和负载的活性金属组分。
根据本发明，优选地，所述活性金属组分为贵金属和/或非贵金属。
根据本发明的一种实施方案，所述活性金属组分含有贵金属，优选地，所述脱氢催化剂中贵金属的含量为0.1-30重量％更优选为0.1-10重量％，进一步优选为0.6-8重量％例如0.6-5重量％或0.8-2重量％；载体的含量为70-99.9重量％更优选为90-99.9重量％，例如92-99.4重量％或95-99.4重量％或98-99.2重量％。
根据本发明，优选地，所述贵金属选自Pt、Pd、Ru、Re、Rh、Ir、Os中的一种或多种；更优选所述贵金属含有Pt，含或不含第二贵金属；所述第二贵金属为Pd、Ru、Re、Rh、Ir、Os中的一种或多种。
根据本发明的另一种实施方案，所述活性金属组分含有非贵金属，优选地，所述脱氢催化剂中活性金属组分质量分数为5％-30％，更优选为7-25％例如10％-25％或8-20％或12-18％；载体质量分数为70-95％，更优选为75-93％例如75-90％或80-92％或82-88％。优选地，所述非贵金属包括镍，含或者不含其它金属，所述其它金属为Zn、Sn、Cu、Fe、Ag、In、Mo、Co、Ca、W中的一种或者多种。优选地，所述催化剂中，镍的含量以氧化物计为5-25重量％，优选为6-20重量％或5-15重量％或7-12重量％或8-11重量％或6-11重量％，所述的其它金属的含量以氧化物计为0-15重量％优选0-10重量％例如为0.5-8重量％或1-5重量％或2-5重量％。
本发明对上述脱氢催化剂的载体种类选择范围较宽，优选地，所述载体选自三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、活性炭、硅铝材料中的至少一种。
根据本发明的一种优选实施方式，所述载体为载体组合物，该载体组合物包括氧化铝和改性金属氧化物，所述的改性金属氧化物为钛氧化物和/或锆氧化物；所述载体组合物中改性金属氧化物的η＜0.3，θ≥5，其中η＝载体组合物中晶相改性金属氧化物的重量百分含量/载体组合物中改性金属氧化物的化学组成重量百分含量，θ＝载体组合物表面上改性金属氧化物的重量百分含量/载体组合物中改性金属氧化物的化学组成重量百分含量，钛氧化物以TiO2计，锆氧化物以ZrO2计。
根据上述任一技术方案所述的脱氢催化剂，优选地，以氧化铝和改性金属氧化物总质量为100重量份为基准，氧化铝重量份数为80-98.5重量份优选83-97.5重量份，改性金属氧化物的重量份数为1.5-20重量份优选2.5-17重量份。
根据上述任一技术方案所述的脱氢催化剂，优选地，所述的改性金属氧化物包括钛氧化物；以氧化铝和改性金属氧化物总质量为100重量份为基准，二氧化钛或者以TiO2计的钛氧化物的重量份数为2-20重量份，二氧化锆或者以ZrO2计的锆氧化物的质量分数为0-8重量份。
根据上述任一技术方案所述的脱氢催化剂，优选地，所述载体组合物中氧化铝质量分数例如为80-98.5％，优选为83-97.5％或85-95％或为90-95％；改性金属氧化物的质量分数为1.5-20％，优选为2.5-17％或5-15％或5-10％。
根据上述任一技术方案所述的脱氢催化剂，其中优选的，所述的载体组合物中，二氧化钛质量分数为2-20％，二氧化锆质量分数优选0-8％。其中更优选的，所述的载体组合物中，二氧化钛质量分数例如为5-15％或5-10％或2.5-17％，二氧化锆质量分数例如为0-6％或0-3％或1-6％。
根据本发明，优选地，所述的η＝0；和/或所述θ为5-40。
本发明对所述脱氢催化剂的制备方法没有特别的限定，优选情况下，所述脱氢催化剂的制备方法包括：
(a)将氧化铝基质与气体携带的改性金属氧化物前驱体气流接触，得到负载改性金属氧化物前躯体的氧化铝基质，所述的改性金属氧化物前驱体为氧化钛前躯体和/或氧化锆前躯体；
(b)使负载改性金属氧化物前躯体的氧化铝基质水解，焙烧，得到载体组合物；
(c)用活性组分前驱体溶液浸渍所述载体组合物，得到浸渍活性金属组分前驱体的载体；所述活性组分包括贵金属，含或者不含其它金属，所述贵金属包括Pt、Pd、Ru、Re、Rh、Ir、Os中的一种或多种；所述其它金属为Ni、Sn、Mo、Cu、Fe、Ca、Co、W中的一种或多种；
(d)浸渍活性金属组分前驱体的载体干燥、焙烧。
根据本发明，所述的改性金属氧化物前驱体为在室温-350℃能够气化形成气态金属氧化物前驱体的物质。
根据本发明，优选地，所述氧化钛前躯体选自四氯化钛、钛酸乙酯、钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、醋酸钛的一种或者多种，更优选为四氯化钛。
根据本发明，优选地，所述氧化锆前躯体选自四氯化锆、乙醇锆、甲醇锆、异丙醇锆、锆酸四丁酯中的一种或多种，更优选为四氯化锆和/或甲醇锆。
根据本发明，优选地，所述的氧化铝基质是γ-氧化铝、η-氧化铝、ρ-氧化铝、χ-氧化铝、水合氧化铝中的一种或多种，优选γ-氧化铝、η-氧化铝、ρ-氧化铝、χ-氧化铝中的一种或多种。所述的水合氧化铝例如一水软铝石、一水硬铝石、拟薄水铝石、三水铝石(gibbsite)、拜铝石(bayerite)、诺水铝石(nordstrandite)、无定型氢氧化铝中的一种或多种。优选的，所述氧化铝基质平均粒径(直径)为5-100μm，例如为5-50μm。
根据本发明，优选地，所述氧化铝基质的比表面积不低于100m2/g例如为大于100且不超过380m2/g优选为100-350m2/g例如110-330m2/g或125-335m2/g。优选的，所得到的载体组合物比表面积相比氧化铝基质比表面积，减少的比例≤10％。
根据本发明，优选地，所述氧化铝基质的孔体积不低于0.3ml/g例如为大于0.3且不超过1.45ml/g优选为0.3-1.3ml/g例如0.35-1.25ml/g或0.4-0.8ml/g。
根据本发明，优选地，步骤(a)使气体携带的改性金属氧化物前驱体的气流与氧化铝基质接触，所述的气流中包括气体(也称载气)和气态的改性金属氧化物前驱体，所述的气体为不与改性金属氧化物前驱体反应的非活性气体优选无水的非活性气体，所述的无水的非活性气体中的水含量不超过10ppm。所述的非活性气体例如氮气、氦气、氖气、氩气中的一种或多种。
根据本发明的一种优选实施方式，所述气体携带的改性金属氧化物前驱体气流中，以金属氧化物计的改性金属氧化物前驱体的含量为0.1-3g/L例如为0.2-2g/L，其中钛氧化物以TiO2计，锆氧化物以ZrO2计。
优选地，步骤(a)中，将氧化铝基质与气体携带的改性金属氧化物前驱体气流接触，接触的温度优选为15-350℃例如为15-300℃或15-100℃或15-200℃或18-60℃或15-40℃。所述气体的温度为室温-350℃，例如为室温-300℃或15-300℃。室温例如15-40℃。接触的压力可以为0.05-5atm例如为1-3atm。
根据本发明，优选地，步骤(a)中，所述气体每分钟的体积流量与氧化铝基质体积的比值为3-80：1更优选10-25:1；其中气体的体积以标准状况下的体积计，氧化铝基质的体积以堆积体积计。
据本发明，优选地，将氧化铝基质与气体携带的改性金属氧化物前驱体气流(以下也简称气流)接触，所述的氧化铝基质在固定床下与所述气流接触，或在流化床下与所述气体携带的改性金属氧化物前驱体气流接触，也可以是在搅拌下与所述气流接触。所述流化床例如可以是鼓泡床、湍动床、快速床或输送床。所述气体每分钟的体积流量与氧化铝基质的体积的比值为3-80：1例如为5-30:1优选10-25:1。其中气体的体积为以标准状况下的体积计，氧化铝基质的体积以堆积体积计。一种实施方式，氧化铝基质原料和所述的气流在流化床中接触，接触的体积空速为3-80：1min-1，优选为5-30:1min-1例如为10-25:1min-1，其中，所述气流动的体积流量以所述气体在标准状况下的体积计，所述的氧化铝基质以堆积体积计，所述的流化床可以是散式流化床、鼓泡床或湍动床。
本发明所述的脱氢催化剂制备方法中，待氧化铝基质上改性金属前驱体达到预设负载量时，停止与气体携带的改性金属氧化物前驱体气流接触，得到负载改性金属氧化物前躯体的氧化铝基质。氧化铝基质与气体携带的改性金属氧化物前驱体气流接触的时间称为负载时间。
本发明所述的脱氢催化剂制备方法中，步骤(b)中使改性金属氧化物前驱体与水接触，使所述改性金属氧化物前驱体水解转化为水解产物。优选地，步骤(b)所述水解，方法如下：使所述负载改性金属氧化物前躯体的氧化铝基质与含水蒸气的气体接触。
根据本发明，优选地，步骤(b)所述水解，所述含水蒸气的气体与氧化铝基质接触的比值(标准状态下含水蒸气的气体与氧化铝基质堆积体积之比)为3-80:1优选10-25：1，所述含水蒸气的气体中水蒸气占气体总体积的比例为0.1体积％-100体积％，优选3体积％-100体积％，更优选为10体积％-70体积％；所述含水蒸气的气体中水蒸汽以外的其它气体可以是惰性气体、氮气或空气中的一种或多种。
根据本发明，优选地，步骤(b)所述水解，水解时间为1h-50h或2h-30h。通常的水解时间大于等于负载时间。
根据本发明，优选地，步骤(b)所述焙烧，焙烧温度350℃-700℃，焙烧时间优选为0.5-12小时。焙烧气氛可以为不含氧气或含氧气的气氛。根据本发明的一种实施方式，所述含氧气的气氛中氧气的含量可以为3-100％体积，例如为空气气氛或者氧气气氛。
根据上述任一技术方案所述的催化剂制备方法，其中，步骤(c)中用活性组分前驱体的溶液浸渍载体组合物，通常包括将所述活性组分前躯体溶解在水中，形成浸渍液，然后用浸渍液浸渍载体组合物，得到浸渍活性金属组分前驱体的载体。所述的水例如为去离子水、蒸馏水或脱阳离子水。其中浸渍的方法可采用现有浸渍方法，例如可以是等体积浸渍或过量浸渍的方法或不饱和浸渍法。当催化剂中含有两种以上活性组分时，可以采用共浸渍的方法，也可以采用分步浸渍的方法。所述的共浸渍为两种以上活性组分的前驱体共同溶解在去离子水中形成浸渍液，再将浸渍液浸渍到载体上，再进行干燥和焙烧。当分步浸渍的时候，对不同的活性组分前驱体的浸渍顺序没有特殊要求，例如，可以将镍金属活性组分的前驱体、磷活性组分的前驱体和其它活性金属组分的前驱体分别与水配成溶液，先后用来浸渍所述的载体组合物。分别将各活性组分前驱体浸渍在载体上，每次浸渍后得到的载体均需进行干燥和任选地焙烧。根据本发明的一种具体实施方式，浸渍时浸渍液与载体的液/固体积比为0.3～5.0、优选0.6～4.0，浸渍温度为10～50℃、优选15～40℃。优选的，浸渍后的载体于室温下静置2-10h。浸渍后的载体干燥后进行焙烧。
本发明对所述活性金属组分前躯体的种类选择范围较宽，所述活性金属组分前躯体例如为：金属硝酸盐、乙酸盐、金属氯化盐、金属碳酸盐、金属醋酸络合物、金属氢氧化物、金属草酸盐络合物、高价金属酸、高价金属酸盐、金属配合物中的一种或多种，优选金属硝酸盐、高价金属酸盐、高价金属酸、乙酸盐中的一种或多种，更优选的是硝酸盐和/或乙酸盐和/或高价金属酸盐。所述的磷活性组分的前驱体例如磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸、金属磷酸盐中的一种或多种。
根据本发明，步骤(d)所述干燥和焙烧的方法可以为现有技术，本发明对此没有特殊要求。优选地，步骤(d)所述焙烧的条件包括：焙烧温度为400～700℃，焙烧时间优选为0.5-12小时，例如1-10小时或2-9小时或4-8小时。本发明对焙烧的气氛没有特殊要求，例如可以在空气中进行焙烧，焙烧时的空气(标况)/催化剂体积比例如为400～1000：1，焙烧时间优选4～8小时。
根据本发明的一种优选实施方式，将浸渍活性金属组分前驱体的载体于低于-40℃的环境中放置1h-24h；然后进行抽真空干燥，除去载体上吸附的水，然后焙烧。
采用本发明优选的脱氢催化剂制备方法，先制备η值比较低、θ值比较高的载体组合物，然后负载活性组分，制备方法易于实施。制得的脱氢催化剂可用于有机储氢化合物脱氢制备氢气的反应，具备较高的转化率。
根据本发明，脱氢反应器装置出口得到的产物经过冷却分离装置冷却分离，得到富氢气体产物和液体产物。所述富氢气体产物进入储氢-供氢装置进行提纯以及任选地增压。具体地，富氢气体产物与储氢合金储存容器中的储氢合金接触后，待第一储氢罐中储氢量达到理论储氢的75％时，停止接触，进行任选地吹扫，然后储氢合金加热系统对吸氢的金属氢化物进行加热，高纯度氢气从储氢合金金属氢化物中解析出。
本发明对储氢合金加热系统没有特别的限定，只要能够向储氢合金储存容器提供能量即可。
根据本发明，优选所述吹扫装置的采用的吹扫气体为氢气，所述氢气优选来自于本系统。
本发明对于整个系统的设置没有特别的限定，优选地，所述系统设置集成建造在集装箱内，作为集装箱式制氢系统置于加氢站使用，或直接建造在加氢站使用。
第二方面，本发明提供了一种移动式供氢系统，包括运输车辆和设置在运输车辆上的第一方面所述的提供高纯度氢气的系统。
第三方面，本发明提供了一种分布式供氢装置，包括第一方面所述的提供高纯度氢气的系统，任选包括高压氢气贮存罐。
以下结合图1对本发明进行详细说明，本发明并不限于此。
如图1所示，有机液体存储罐1提供的有机液体储氢原料按照氢烃比0～100与氢气混合，混合物经过原料泵2与脱氢反应器4出口物料经有机液体换热器3换热后，进一步升温进入脱氢反应器进行反应，催化剂床层温度为250～450℃，反应后的物料经过有机液体换热器换热后通入冷却分离装置5进行进一步降温分离，经过分离后得到富氢物料和富烃物料，物料的温度为-20～50℃，所述的富烃物料为液体。富烃物料从冷却分离装置直接排出，富氢物料通过吸氢管线进入储氢-供氢装置，富氢物料与第一储氢合金储存容器(储氢罐6)中的第一储氢合金接触，待第一储氢合金储氢量达到理论容量的75％以上，接连储氢罐与吸氢管线的单向阀关闭，吹扫系统9接通该储氢罐，排除物理吸附的杂质气体，吹扫气体为纯度大于90％的氢气，优选该系统产生的氢气，氢气分压为储氢合金吸氢温度下的平衡压，待氢气充满整个储氢罐5min后，停止吹扫，连接管线和该储氢罐的单向阀开启，储氢合金加热系统8向该储氢罐递送能量，在温度150～400℃进行第一金属氢化物的氢气解析，同时连接其他已经完成排放氢气的储氢罐的单向阀关闭，避免氢气通过供氢管线倒流入其他储氢罐。当储氢罐中压力开始下降，能量递送系统停止向该储氢罐递送能量，储氢罐温度下降，第一金属氢化物放氢过程完成。来自于第一储氢合金罐的高纯度氢气，可以经过增压系统或者不经过增压系统(增压泵)，进入到第二储氢合金储存容器，在-70～150℃进行第二储氢罐的储氢合金的吸氢，待第二储氢合金储氢量达到理论容量的75％以上，停止吸氢，连接供氢管线和该储氢罐的单向阀开启，在平衡压高于350atm的温度下，进行第二金属氢化物氢气解析，当储氢罐中压力开始下降，储氢合金加热系统停止向该储氢罐递送能量，储氢罐温度下降，第二金属氢化物放氢过程完成。本发明中，储氢-供氢装置中的储氢罐可以分别次序吸氢和放氢，也可以几个同时吸氢和放氢，但是不能全部同时都在吸氢或者同时在放氢。从储氢-供氢装置供给的氢气纯度≥99.99％，压力≥350大气压。
意想不到的是,本发明利用储氢合金对氢气的选择性反应，可以有效降低有机液体脱氢反应氢分压，进而提高相同脱氢反应温度下的转化率，或者维持相同反应转化率时，降低反应温度，提高脱氢选择性。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中，所用部分原料性质如下：SB粉(德国Sasol公司，固含量75重量％)、二氧化硅、P25(二氧化钛，德国Degussa公司，固含量98重量％)、活性炭、金属酸盐和金属盐购买于国药集团化学试剂北京有限公司。有机液体储氢原料购买于百灵威科技有限公司。
在各实施例和对比例中，负载型有机液体脱氢催化剂的组成均由X射线荧光法测定，有机液体储氢原料脱氢的产物由色谱分析得到。氢气纯度由气相色谱法分析得到。
甲基环己烷(有机液体储氢原料)脱氢转化率＝反应的甲基环己烷重量/总的甲基环己烷进料重量；其中，反应的甲基环己烷重量通过用色谱分析第10min的产物组成数据计算得到；
选择性＝生成甲苯的甲基环己烷/反应的甲基环己烷。
本发明实施例和对比例的有机液体脱氢单元实验是在固定反应器中进行的，分离采用冷却介质冷却分离，储氢罐连接在分离系统后，能量递送介质为热水或者热水蒸气，水蒸气由水蒸气发生器产生。
制备例A1-11制备本发明所述有机液体储氢原料脱氢催化剂载体。
其中，所述晶相改性金属氧化物百分含量采用如下的方法测量：
使用装配有以40kV、30mA驱动的长细聚集铜X-射线源的Philips XRG3100发生器、Philips3020数字测角仪、Philips3710MPD控制计算机和Kevex PSI Peltier冷却硅探测器进行所有的X-射线衍射测量。采用Kevex4601离子泵控制器、Kevex4608Peltier电源、Kevex4621检测器偏压、Kevex4561A脉冲处理器和Kevex4911-A单通道分析器操作Kevex检测器。使用Philips APD4.1C版软件获得衍射图案。使用Material Data，Inc.。Riqas 3.1C版软件(Qutokumpu HSC Chemistry for Windows；用户手册，QutokumpoResarchOy，Pori，芬兰(1999))进行所有的rietveld计算。
XPS实验在Thermo Fisher公司的ESCALab250型X射线光电子能谱仪上进行。激发源为单色化Al KαX射线，能量为1486.6eV，功率为150W。窄扫描所用通透能为30eV。分析时的基础真空约为6.5×10-10mbar。结合能用污染碳的C1s峰(284.8eV)校正。载体组合物表面上改性金属氧化物的重量百分含量通过测量10个样品颗粒，取平均值。
制备例A1
将SB粉在500℃焙烧4h得到γ-Al2O3，该γ-Al2O3的比表面积176m2/g，孔体积为0.48ml/g。
取上述γ-Al2O3 500g置于流化反应器内，将四氯化钛置于20℃恒温浴槽中，氮气以10L/min的流速通四氯化钛再从流化反应器底部进入流化反应器，流化1h后，停止将氮气通过四氯化钛浴槽；将氮气以10L/min的流速通过放置于50℃恒温浴槽中的去离子水再从反应器底部进入流化反应器，流化4h，得到水解后的载体。将水解后的载体在空气气氛、550℃焙烧4h，得到载体组合物，命名为M-1。
制备例A2-8
按照制备例A1的方法制备载体M-1至M-8，不同的是，氮气携带四氯化钛进入流化床时间和氮气通入去离子水的水解时间。
制备例A9-11
按照制备例A1的方法制备载体M-9至M-11，不同的是，氮气先通过四氯化钛，再通过四氯化锆蒸汽发生器，四氯化锆蒸汽发生器温度为300℃。
制备例B1-5
制备例B1
SB粉经过500℃焙烧4h直接得到的γ-Al2O3，载体命名为DM-1。
制备例B2
将P25在500℃焙烧4h得到载体，载体命名为DM-2。
制备例B3
将ZrOCl2·8H2O配制成水溶液，缓慢滴加到将2.5％氨水稀释中，静置老化12h，然后过滤，滤饼在110℃下空气中干燥24h，再在650℃下焙烧5h，得到载体ZrO2，载体命名为DM-3。
制备例B4
取ZSM-5分子筛(氧化硅与氧化铝的摩尔比为300)作为载体，命名为DM-4。
制备例B5
将无定形二氧化硅置于马弗炉中，500℃焙烧5h得到载体SiO2，载体命名为DM-5。
催化剂制备实施例A1
取0.34g氯铂酸配成水溶液20ml，取19.84g M-1，将浸渍液加入到M-1载体中，一边加入一边搅拌，使浸渍液均匀的负载在复合氧化物载体上，浸渍温度为25℃，浸渍后的固体在120℃氮气吹扫下干燥3h，然后在空气中进行焙烧；焙烧温度600℃，焙烧时气剂比(空气/固体的体积比)为600：1，焙烧时间为4h。该催化剂记为CAT-1。
催化剂制备实施例A2-A8
按照催实施例A1的方法，采用浸渍的方法制备催化剂，催化剂配方见表1，其中载体按照干基(800℃焙烧1小时)计算，贵金属按照单质干基计算。
催化剂制备实施例A9
按照实施例A6的方法，不同的是，浸渍后的固体在-45℃冷冻10h，然后于-5℃、0.1atm(绝压)真空条件下干燥，然后进行所述焙烧。
催化剂制备实施例A10-A12
按照实施例A1的方法制备，采用浸渍的方法制备催化剂，催化剂配方见表1。其中载体按照干基(800℃焙烧1小时)计算，贵金属按照单质干基计算。
催化剂制备实施例B1-5
按照催化剂制备实施例A1的方法，采用浸渍的方法制备催化剂，催化剂配方见表1。其中载体按照干基(800℃焙烧1小时)计算，贵金属按照单质干基计算。得到的催化剂计为DCAT-1至DCAT-5。
催化剂制备实施例A-1至A-12和催化剂制备实施例例B-1至B-5的催化剂配方见表1。
表1
储氢合金制备例1
本制备例用于说明稀土系AB5型储氢合金的制备。
La0.5Ce0.32Nd0.15Pr0.03Ni4.4Fe0.6的制备：按照合金成分称取金属共计约100g，置于电弧熔炼炉的水冷坩埚中，在氩气气氛下熔炼得到合金，制备条件：高纯Ar气氛(纯度99.999％)，压力0.95atm，电流140A，电压40V，熔炼时间40min，在Ar气氛下自然冷却至室温。转移到高真空退火炉中进行真空退火，背景压力1×10-4Pa，退火温度900℃，退火时间100h，自然冷却至室温。将合金粉碎过筛，得到70-200目的金属粉末，将粉末装入储氢罐中，将储氢罐在0.1Pa真空下加热至300℃保温4h对合金粉末进行活化；
按照相同方法制备合金La0.85Ce0.1Nd0.05Ni4.9Al0.1、LaNi4.6Fe0.2Co0.2。
储氢合金制备例2
本制备例用于说明锆钛系AB2型储氢合金和钛系AB型储氢合金的制备。
ZrFe1.5Cr0.5的制备：按照合金成分称取金属共计约100g，置于真空感应熔炼炉的水冷坩埚中，在真空下熔炼得到合金，制备条件：背景真空1×10-4Pa，熔炼温度1700℃，熔炼时间40min，在1×10-4Pa真空下以10℃/min的速率降温至900℃，在该温度下退火100h，在真空下冷却至室温。将合金粉碎过筛，得到70-200目的金属粉末，将粉末装入储氢罐中，将储氢罐在0.1Pa真空下加热至300℃保温4h对合金粉末进行活化。
按照相同方法制备合金Ti0.8Zr0.2Mn1.8Mo0.2、Ti0.97Fe0.5Mn0.4Cr0.08。
储氢合金制备例3
本制备例用于说明镁系储氢合金的制备。
Mg2Ni制备：按照合金成分称取金属共计约100g，其中Mg的量为理论量的1.1倍，置于感应熔炼炉的水冷坩埚中，在Ar下熔炼得到合金，制备条件：高纯Ar气氛(纯度99.999％)，压力0.95atm，熔炼温度850℃，熔炼时间20min，在1×10-4Pa真空下以10℃/min的速率降温至650℃，在该温度下退火48h，在真空下冷却至室温。将合金粉碎过筛，得到200目的金属粉末，将粉末装入储氢罐中，将储氢罐在0.1Pa真空下加热至300℃保温4h对合金粉末进行活化；
按照相同方法制备合金：Mg1.5Ti0.5Ni1.1、Mg2Ni0.95Fe0.05、Mg2Co0.8Fe0.1Cu0.1、Mg1.8La0.1Ni0.9Co0.1。
储氢合金制备例4
本制备例用于说明钒基固溶体型储氢合金的制备。
(V0.9Ti0.1)0.95Fe0.05制备：按照合金成分称取金属共计约100g，置于真空感应熔炼炉的水冷坩埚中，在真空下熔炼得到合金，制备条件：背景真空1×10-4Pa，熔炼温度1800℃，熔炼时间50min，在1×10-4Pa真空下以10℃/min的速率降温至950℃，在该温度下退火60h，在真空下冷却至室温。将合金粉碎过筛，得到70-200目的金属粉末，将粉末装入储氢罐中，将储氢罐在0.1Pa真空下加热至300℃保温4h对合金粉末进行活化。
采用同样的方法制得合金(V0.7Zr0.2Ti0.1)0.90Fe0.10。
实施例1-12用于说明本发明提供的高纯度氢气的系统。
如图1所示，有机液体存储罐1提供的甲基环己烷与氢气混合，混合物经过原料泵2送入固定床微反应器(脱氢反应器4)，氢气流速150ml/min(标准状况)，甲基环己烷进料流速为2ml/min，催化剂装填量20g，脱氢反应温度为350℃，压力为1MPa。
反应后的物料经过有机液体换热器3换热后通入放置于20℃盐水中的分离罐中分离，控制冷却的温度为20℃，收集液体产物，气体产物引入第一储氢合金储存容器(储氢罐6)进行一级储氢过程吸收氢气。实施例1-12的一级吸氢温度和吸氢氢分压见表2。富氢物料与中的第一储氢合金接触，待第一储氢合金储氢量达到理论容量的75％以上，停止甲基环己烷进料，关闭冷却与储氢罐中间截止阀，用纯度为99％的氢气，压力等于或者略高于一级储氢合金吸氢平衡压力进行吹扫30min，然后加热一级储氢合金释放氢气。实施例1-12的一级放氢温度和放氢氢分压见表2。对于二级储氢过程，将释放得到的氢气冷却后通入二级储氢合金储罐中，待二级储氢合金储氢量达到理论容量的75％以上，关闭冷却与储氢罐中间截止阀，储氢罐加热炉开始加热，测定储氢罐中氢气压力，待压力达到35MPa时保持温度恒定。实施例1-12的氢气纯度、储氢量见表2。
表2
表2(续表)
实施例13-17用于说明本发明提供的高纯度氢气的系统。
按照实施例1的方法，不同的是，所使用的脱氢催化剂以及吸放氢条件列于表3中。实施例13-17的氢气纯度、储氢量见表3。
表3
从上述内容可以看出，本发明提供的系统能够得到高纯度高压氢气。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (22)
1.一种提供高纯度氢气的系统，该系统包括：
有机液体储氢原料储存和供应装置，用于储存有机液体储氢原料和向脱氢反应器提供有机液体储氢原料；
脱氢后液体储存装置，用于储存有机液体储氢原料脱氢后得到的液体产物；
脱氢反应器装置，用于将有机液体储氢原料在脱氢催化剂的作用下进行脱氢反应得到包括氢气的脱氢反应产物；
冷却分离装置，用于将脱氢反应产物分离得到富氢气体产物和液体产物；
储氢-供氢装置，其包括储氢合金储存容器，储氢合金加热系统，用于将富氢气体与储氢合金在低温低压下接触吸氢，吸附饱和后加热脱氢；
吹扫装置，用于除去储氢合金储存容器中的有机物；
氢气供应装置，将高纯度氢气提供给用氢装置或氢气储存罐；
所述的储氢-供氢装置包括一个或多个储氢合金储存容器，多个储氢合金储存容器并联、串联或者并联和串联混合联接；
其中，所述脱氢反应器装置中装填有脱氢催化剂；所述脱氢催化剂包括载体和负载的活性金属组分；所述载体为载体组合物，该载体组合物包括氧化铝和改性金属氧化物，所述的改性金属氧化物为钛氧化物和/或锆氧化物；所述载体组合物中改性金属氧化物的ɳ＜0.3，ɵ≥5，其中ɳ=载体组合物中晶相改性金属氧化物的重量百分含量/载体组合物中改性金属氧化物的化学组成重量百分含量，ɵ=载体组合物表面上改性金属氧化物的重量百分含量/载体组合物中改性金属氧化物的化学组成重量百分含量，钛氧化物以TiO2计，锆氧化物以ZrO2计。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，该系统还包括有机液体换热器，所述有机液体换热器与脱氢反应器装置的有机液体储氢原料入口和脱氢反应产物出口连通，用于脱氢反应器装置出口脱氢反应产物降温和原料预热。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，该系统还包括分离系统，所述分离系统与冷却分离装置的出口连通，与所述储氢-供氢装置的入口连通，所述分离系统用于对所述富氢气体产物进行分离，得到富氢气体。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述分离系统选自变温分离装置、膜分离装置和变压吸附分离装置中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，该系统还包括控制系统，用于控制储氢合金储存容器的吸氢和放氢时间以及储氢合金加热系统的启动时间。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，储氢合金储存容器的储氢量达到饱和吸氢总量80%以上时，停止富氢气体产物进料，并开启吹扫装置。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，
所述储氢合金储存容器包括第一储氢合金储存容器和第二储氢合金储存容器，第一储氢合金储存容器用于对所述富氢气体产物进行提纯，所述第二储氢合金储存容器用于将第一储氢合金储存容器释放出的高纯度氢增压。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，第一储氢合金储存容器中装填的第一储氢合金为镁系A2B型储氢合金；
第二储氢合金储存容器中装填的第二储氢合金为具有高平衡压力的储氢合金，所述具有高平衡压力的储氢合金为在温度为150-450℃之间至少存在一个温度点，氢气吸收的平衡压力大于等于35Mpa。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述第二储氢合金选自稀土系AB5型储氢合金、锆钛系AB2型储氢合金、钛系AB型储氢合金以及钒基固溶体型储氢合金中的一种或者多种。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的系统，其中，至少一个所述的储氢合金储存容器为耐高压容器和/或所述的氢气供应装置为耐高压的装置。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，储氢合金储存容器和/或所述氢气供应装置的耐受压力为35MPa以上。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，
所述活性金属组分为贵金属和/或非贵金属。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述贵金属选自Pt、Pd、Ru、Re、Rh、Ir、Os中的一种或多种。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述贵金属含有Pt，含或不含第二贵金属；所述第二贵金属为Pd、Ru、Re、Rh、Ir、Os中的一种或多种。
15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述非贵金属包括镍，含或者不含其它金属，所述其它金属为Zn、Sn、Cu、Fe、Ag、In、Mo、Co、Ca、W中的一种或者多种。
16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述载体选自三氧化二铝、二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、活性炭、硅铝材料中的至少一种。
17.根据权利要求1所述的系统，其中，以氧化铝和改性金属氧化物总质量为100重量份为基准，氧化铝重量份数为80-98.5重量份改性金属氧化物的重量份数为1.5-20重量份。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，以氧化铝和改性金属氧化物总质量为100重量份为基准，氧化铝重量份数为83-97.5重量份，改性金属氧化物的重量份数为2.5-17重量份。
19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述的ɳ=0；和/或所述ɵ为5-40。
20.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统设置集成建造在集装箱内，作为集装箱式制氢系统置于加氢站使用，或直接建造在加氢站使用。
21.一种移动式供氢系统，包括运输车辆和设置在运输车辆上的权利要求1-20中任意一项所述的提供高纯度氢气的系统。
22.一种分布式供氢装置，包括权利要求1-20中任意一项所述的提供高纯度氢气的系统，包括高压氢气贮存罐。
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