一种天然气制氢掺氢一体化加气站系统技术方案

一种天然气制氢掺氢一体化加气站系统，包括天然气进气口、过滤调压计量撬、过滤调压撬、天然气制氢子系统、氢气计量组件、混气装置、压缩机组、程控盘、HCNG储气罐组和HCNG加气机，天然气进气口分两路，一路与过滤调压计量撬进口端连通，另一路通过管路使过滤调压撬、天然气制氢子系统和氢气计量组件依次串联，过滤调压计量撬和氢气计量组件的出口分别与混气装置的天然气进口和氢气进口连通，混气装置的混合气出口通过管路使压缩机组、程控盘、HCNG储气罐组和HCNG加气机依次串联。本系统掺氢用氢气在站内以天然气为原料现场制备，然后将天然气和氢气混合后压缩成HCNG，通过HCNG储气罐组并借助HCNG加气机对HCNG汽车进行充气，满足HCNG汽车的加气需求。汽车的加气需求。汽车的加气需求。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气制氢掺氢一体化加气站系统


[0001]本技术属于加气站
，具体涉及一种天然气制氢掺氢一体化加气站系统。

技术介绍

[0002]面对全球环境问题日益严峻，化石燃料面临枯竭的危险，以及以汽车为代表的能源消耗因素，我国在大力开发可再生能源的同时，针对汽车领域开展了寻求替代燃料来应对能源危机问题的研究。以天然气为燃料的汽车是清洁燃料汽车的代表，一般情况下天然气中甲烷含量大于90％是很好的汽车燃料。但是由于天然气着火范围较窄，发动机效率较低，天然气火焰传播较慢，在气缸中充气系数下降，燃烧效率不高，导致需要燃烧更多的天然气，从而造成污染物的排放。在这种情况下，需要一种能快速燃烧、减低循环变动且无污染的气体添加到天然气中，经过一定量的配比形成新的混合高效燃料。研究发现，在天然气中加入一定量的氢并压缩后形成的天然气掺氢混合燃料气HCNG具备了氢气燃烧速度快、着火范围较宽，天然气燃烧热值高，储量较丰富且二者都是清洁能源的优点，对环境影响较小。目前，国内天然气加气站得到了长足的发展，然而有关天然气掺氢的加气站还罕见报到。另外，国内在运行的加氢站中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气制氢掺氢一体化加气站系统，其特征在于，包括天然气进气口(1)、过滤调压计量撬(2)、过滤调压撬(3)、天然气制氢子系统(4)、氢气计量组件(5)、混气装置(6)、压缩机组(8)、程控盘(9)、HCNG储气罐组(10)和HCNG加气机(20)，所述天然气进气口(1)分两路，一路与所述过滤调压计量撬(2)进口端连通，另一路通过管路使所述的过滤调压撬(3)、天然气制氢子系统(4)和氢气计量组件(5)依次串联，所述过滤调压计量撬(2)和氢气计量组件(5)的出口分别与所述混气装置(6)的天然气进口和氢气进口连通，所述混气装置(6)的混合气出口通过管路使所述压缩机组(8)、程控盘(9)、HCNG储气罐组(10)和HCNG加气机(20)依次串联。2.根据权利要求1所述的天然气制氢掺氢一体化加气站系统，其特征在于，所述天然气制氢子系统(4)包括换热器(41)、脱硫反应器(42)、水蒸气单元(43)、重整变换反应器(44)、水冷器(45)、气液分离器(46)和PSA吸附塔(47)，所述换热器(41)的冷气进口(411)与所述过滤调压撬(3)的出气端连通，所述换热器(41)的冷气出口(412)与所述脱硫反应器(42)的进气端连通，所述脱硫反应器(42)的出气端与所述水蒸气单元(43)的蒸汽出口通过管路混合后与所述重整变换反应器(44)的原料气进口(441)连通，所述重整变换反应器(44)的产物气出口(442)与所述换热器(41)的热气进口(413)连通，所述换热器(41)的热气出口(414)与所述水冷器(45)进口连通，所述水冷器(45)出口与所述气液分离器(46)进口端连通，用于将所述重整变换反应器(44)反应产生的产物气冷凝后分离出液相和气相，其中气相通过所述气液分离器(46)的气相出口端及所述PSA吸附塔(47)的进气端进入所述PSA吸附塔(47)内，将气相产物分离出氢气和驰放气，其中氢气通过所述PSA吸附塔(47)的氢气出口端进入所述氢气计量组件(5)进行计量，驰放气通过连通的所述PSA吸附塔(47)驰放气出口端和所述重整变换反应器(44)的进入驰放气进口端(443)进入所述重整变换反应器(44)内，与通过所述重整变换反应器(44)的空气进口端(444)进入的空气混合后燃烧，为天然气制氢的重整反应提供热量。3.根据权利要求2所述的天然气制氢掺氢一体化加气站系统，其特征在于，所述重整变换反应器(44)内分为用于天然气中甲烷重整反应制氢的上床层(445)和一氧化碳变换反应制氢的下床层(446)。4.根据权利要求1所述的天然气制氢掺氢一体化加气站系统，其特征在于，所述HCNG储气罐组(10)包括HCNG高压储气罐(101)、HCNG中压储气罐(102)和HCNG低压储气罐(103)；所述压缩机组(8)的出口与所述程控盘(9)的进气孔(91)连接，所述程控盘(9)上的高压出气孔(92)与HCNG高压储气罐(101)进气孔通过气体管路连通，所述程控盘(9)上的中压出气孔(93)与HCNG中压储气罐(102)进气孔通过气体管路连通，所述程控盘(9)上的低压出气孔(94)与HCNG低压储气罐(103)进气孔通过气体管路连通，所述程控盘(9)上的混合出气孔(95)与所述HCNG加气机(20)的进气孔通过气体管路连通。5.根据权利要求4所述的天然气制氢掺氢一体化加气站系统，其特征在于，所述程控盘(9)上还设有充装控制阀(a)和HCNG加气控制阀(b)，所述压缩机组(8)的出口通过所述充装控制阀(a)与所述HCNG储气罐组(10)连通；所述HC...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建春，杜建梅，李磊祚，左川，
申请(专利权)人：中国市政工程华北设计研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：