【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解水制氢，尤其涉及一种利用油田光热的制氢系统和制氢方法。
技术介绍
1、在电解水制氢领域中，soec（solid oxide electrolysis cell，固体氧化物电解池）电解水制氢具有能量转化效率高、反应速度快的特点。但soec系统前端需要额外的热源去加热原料气，这就需要单独设置热源，增加了成本。而现有油田中有大量的光热，目前没有充分的使用，造成了能量浪费。因此，如何提出一种能够降低成本、充分利用油田光热的制氢系统成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的之一在于解决通过soec电解水制氢需要额外设置热源，以及油田中的光热能量浪费的问题，为了解决上述问题，本专利技术提供一种能够降低成本、充分利用油田光热的制氢系统。
2、具体地，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
3、根据本专利技术的第一方面，提供了一种利用油田光热的制氢系统，该系统包括：油田光热装置，用于收集光热能量；气化装置，与油田光热装置连接，油田光热装置利用收集的光热能量为气化装置供热，以使流经气化装置的水气化而产生水蒸气；电解装置，与气化装置连接，从气化装置流出的水蒸气在电解装置上发生电解反应，生成氢气。
4、根据本专利技术提供的利用油田光热的制氢系统，包括油田光热装置、气化装置和电解装置。油田光热装置能够收集光热能量，气化装置与油田光热装置连接，从而油田光热装置能够利用收集的光热能量为气化装置供热，以使流经气化装置的水汽化而产生水
5、在上述技术方案中，气化装置包括第一流路和第二流路，第一流路包括注水口和出水口，水经注水口流入第一流路，水蒸气经出水口流出，第二流路包括集热介质入口和集热介质出口，第一流路和第二流路之间能进行换热。
6、在该技术方案中，气化装置包括第一流路和第二流路，第一流路包括注水口和出水口，水经注水口流入第一流路，水蒸气经出水口流出，第二流路包括集热介质入口和集热介质出口，第一流路和第二流路之间能进行换热。可以理解的是，油田光热装置能够加热第二流路中的集热介质，这样就可以通过第一流路和第二流路之间的换热将第二流路中的水进行加热，形成水蒸气。通过设置油田光热装置一方面有效利用了油田光热的热量，避免了资源浪费，另一方面使得制氢系统不需要额外设置预热源，节省了制氢系统的整体成本，以及降低了整体能耗。
7、在上述技术方案中，油田光热装置的一端与集热介质入口连通，另一端与集热介质出口连通，油田光热装置利用收集的光热能量对油田光热装置中的集热介质进行加热，加热后的集热介质经集热介质入口通入第二流路，并经集热介质出口流回到油田光热装置。
8、在该技术方案中，油田光热装置的一端与集热介质入口连通，另一端与集热介质出口连通，油田光热装置能够利用收集的光热能量对油田光热装置中的集热介质进行加热，加热后的集热介质经集热介质入口通入第二流路，并经集热介质出口流回到油田光热装置。可以理解的是，由于油田光热装置与第二流路之间形成了一个闭合回路，因此，集热介质能够在油田光热装置和第二流路之间循环流动，从而能够持续进行换热，保证换热效果。
9、在上述技术方案中，油田光热装置包括集热管，集热管一端与集热介质入口连通，另一端与集热介质出口连通，集热管内设置有集热介质。
10、在该技术方案中，油田光热装置包括集热管，收集的光热能量能够对集热管进行加热，从而加热集热管内的集热介质。具体地，集热管一端与集热介质入口连通，另一端与集热介质出口连通，以形成闭合回路，使集热介质在闭合回路中循环流动。
11、在上述技术方案中，集热管的材质为金属。
12、在该技术方案中，集热管可以是金属管，金属管的导热性较好，有利于温度的传递。当然，集热管也可以是其他导热性较好材质的管。
13、在上述技术方案中，集热介质包括导热油。
14、在该技术方案中，集热介质为导热油，导热油的换热效果较好。
15、在上述技术方案中，制氢系统还包括：循环泵，设置在油田光热装置与集热介质入口之间，用于将加热后的集热介质通过集热介质入口通入第二流路。
16、在该技术方案中，制氢系统还包括循环泵。循环泵设置在油田光热装置与集热介质入口之间，能够将加热后的集热介质通过集热介质入口通入第二流路。可以理解的是，只有当集热介质循环流动之后才能够有效地实现换热，因此，本申请设置循环泵可以保证集热介质能够循环流动，保证换热效率。
17、在上述技术方案中，制氢系统还包括：气体混合器，连接于气化装置和电解装置之间；保护气输送器，与气体混合器连通，用于向气体混合器输入保护气，气体混合器用于混合水蒸气以及保护气，并将混合后的水蒸气和保护气输送给电解装置。
18、在该技术方案中，制氢系统还包括气体混合器和保护气输送器。气体混合器连接于气化装置和电解装置之间，这样就可以将气化后的水和其他气体一起混合在气体混合器中，然后一起输送至电解装置中进行电解。保护气输送器与气体混合器连通，能够向气体混合器输入保护气。这里的向气体混合器中输入保护气的作用在于提高还原性气氛，防止电解水装置氢电极氧化。
19、进一步地，保护气输送器为氢气输送器、氮气输送器、氦气输送器中的一个。
20、在上述技术方案中，制氢系统还包括：加热组件，设置在气化装置和电解装置之间，用于加热从气化装置流出的水蒸气，并将加热后的水蒸气通入电解装置以发生电解反应。
21、在该技术方案中，加热组件能够对从气化装置流出的水蒸气进一步加热，加热后的水蒸气用于电解制氢的效果更好。
22、在上述技术方案中，电解装置包括：第一输入端，与加热组件连通，加热后的水蒸气能够通过第一输入端进入电解装置内；第二输入端，与外界空气连通，外界空气能够通过第二输入端进入电解装置内；第一输出端，用于输出电解产生的氢气；第二输出端，用于输出电解产生的富氧气体。
23、在该技术方案中，电解装置包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端。第一输入端与加热组件连通，加热组件能够将加热后的水蒸气输送到电解装置，从而基于水蒸气进行电解。第二输入端与外界空气连通，能够使外界空气进入电解装置，从而满足电解的需求。第一输出端能够输出电解产生的氢气，第二输出端能够排出电解产生的富氧空气。其中，通过第二输入端通入空气还可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用油田光热的制氢系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的利用油田光热的制氢系统，其特征在于，所述气化装置（2）包括第一流路和第二流路，所述第一流路包括注水口（21）和出水口（22），水经所述注水口（21）流入所述第一流路，水蒸气经所述出水口（22）流出，所述第二流路包括集热介质入口（23）和集热介质出口（24），所述第一流路和所述第二流路之间能进行换热。
3.根据权利要求2所述的利用油田光热的制氢系统，其特征在于，所述油田光热装置（1）的一端与所述集热介质入口（23）连通，另一端与所述集热介质出口（24）连通，所述油田光热装置（1）利用收集的光热能量对所述油田光热装置（1）中的集热介质进行加热，加热后的所述集热介质经所述集热介质入口（23）通入所述第二流路，并经所述集热介质出口（24）流回到所述油田光热装置（1）。
4.根据权利要求3所述的利用油田光热的制氢系统，其特征在于，所述油田光热装置（1）包括集热管，所述集热管一端与所述集热介质入口（23）连通，另一端与所述集热介质出口（24）连通，所述集热管内设置有所述集热介质。<...
【技术特征摘要】
1.一种利用油田光热的制氢系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的利用油田光热的制氢系统，其特征在于，所述气化装置（2）包括第一流路和第二流路，所述第一流路包括注水口（21）和出水口（22），水经所述注水口（21）流入所述第一流路，水蒸气经所述出水口（22）流出，所述第二流路包括集热介质入口（23）和集热介质出口（24），所述第一流路和所述第二流路之间能进行换热。
3.根据权利要求2所述的利用油田光热的制氢系统，其特征在于，所述油田光热装置（1）的一端与所述集热介质入口（23）连通，另一端与所述集热介质出口（24）连通，所述油田光热装置（1）利用收集的光热能量对所述油田光热装置（1）中的集热介质进行加热，加热后的所述集热介质经所述集热介质入口（23）通入所述第二流路，并经所述集热介质出口（24）流回到所述油田光热装置（1）。
4.根据权利要求3所述的利用油田光热的制氢系统，其特征在于，所述油田光热装置（1）包括集热管，所述集热管一端与所述集热介质入口（23）连通，另一端与所述集热介质出口（24）连通，所述集热管内设置有所述集热介质。
5.根据权利要求4所述的利用油田光热的制氢系统，其特征在于，所述集热管的材质为金属。
6.根据权利要求4所述的利用油田光热的制氢系统，其特征在于，所述集热介质包括导热油。
7.根据权利要求3所述的利用油田光热的制氢系统，其特征在于，所述制氢系统还包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：马成国，崔天成，杨征，程付鹏，李海龙，鲁欣欣，黄鹏辉，
申请(专利权)人：中石油深圳新能源研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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