一种SOEC制氢合成绿氨的低能耗系统及运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种SOEC制氢合成绿氨的低能耗系统及运行方法，其中，一种SOEC制氢合成绿氨的低能耗系统，包括固体氧化物电解池、第一热交换器、合成气压缩机、氨合成塔和热量利用系统；其中热量利用系统包括沿着NH<subgt;3</subgt;输送方向依次设置在NH<subgt;3</subgt;管路上的多级换热器，以及连接在多级换热器上的第一水蒸气输送管路和第二水蒸气输送管路；水通过NH<subgt;3</subgt;管路上最后一级换热器与NH<subgt;3</subgt;换热后获得水蒸气，水蒸气分为两路，一路通过第一水蒸气输送管路输送到第一热交换器换热；另一路通过第二水蒸气输送管路输送到剩余的换热器进行换热后与第一热交换器中换热后的水蒸气混合输入到第二加热器中。本发明专利技术通过SOEC与氨合成过程产生能量耦合，大大降低了能源消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氢氨合成，具体涉及一种soec制氢合成绿氨的低能耗系统及运行方法。

技术介绍

1、氢气在众多清洁能源中，因燃烧热值高，燃烧产物无污染，被认为是最理想的清洁能源之一。虽然氢能源拥有诸多优点、但受制于技术条件的不成熟，难以储运和消纳。氨由于具有能量密度高、燃烧过程无碳排放、产业基础成熟等特点，被认为是一种重要的储运和消纳氢能源的载体。利用风电、光伏等可再生能源电力资源电解制得氢气后再合成绿氨，可实现生产-储运-利用全链条的零碳排放。

2、固体氧化物电解池(soec)是一种高效能量转化装置，是反向运行的固体氧化物燃料电池。其通过在高温下(通常500℃～1100℃)的电化学反应过程，可将如h2o、co2等原料转化为可以直接利用的化石能源。soec电解技术转换效率高，在利用h2o转化制氢领域，其转换效率远高于碱性电解槽、pem电解槽，理论转换效率可达100％。

3、绿氨合成反应是一种放热反应，在反应过程中需要消耗大量h2，传统的电解制氢设备(如碱性电解槽、pem电解槽等)转换效率低，为保证h2稳定供应，往往需要配置多台设备，增加本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种SOEC制氢合成绿氨的低能耗系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的低能耗系统，其特征在于，所述多级换热器为三级，沿着NH3输送方向依次为一级换热器(9)、二级换热器(10)和三级换热器(11)；所述三级换热器(11)上连通有为其提供水的混合水箱(13)；所述三级换热器(11)出口连通的第二水蒸气输送管路依次与二级换热器(10)和一级换热器(9)连通后与第二加热器(2)的入口连通。

3.根据权利要求1或2所述的低能耗系统，其特征在于，还包括设置在合成气压缩机(15)和氨合成塔(7)之间的第二热交换器(4)，所述第二热交换器(4)用于将阳极出口的气...

【技术特征摘要】

1.一种soec制氢合成绿氨的低能耗系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的低能耗系统，其特征在于，所述多级换热器为三级，沿着nh3输送方向依次为一级换热器(9)、二级换热器(10)和三级换热器(11)；所述三级换热器(11)上连通有为其提供水的混合水箱(13)；所述三级换热器(11)出口连通的第二水蒸气输送管路依次与二级换热器(10)和一级换热器(9)连通后与第二加热器(2)的入口连通。

3.根据权利要求1或2所述的低能耗系统，其特征在于，还包括设置在合成气压缩机(15)和氨合成塔(7)之间的第二热交换器(4)，所述第二热交换器(4)用于将阳极出口的气体与合成气进行换热。

4.根据权利要求3所述的低能耗系统，其特征在于，所述阳极出口的气体通过第一混合气管路(20)输送到第二热交换器(4)与合成气换热后，再通过第二混合气管路(21)输送到o2分离工序；

5.根据权利要求4所述的低...

【专利技术属性】
技术研发人员：白建明，于越，李治学，殷明松，胡小夫，刘起琦，王一川，
申请(专利权)人：华电重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：