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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制氢领域,尤其涉及一种制备航煤的方法和装置和方法。
技术介绍
1、现有制氢站的装机和容量多为固定式的,新能源与制氢连接供电时,当有光电和风电机组等新能源发电接入时固定装模块化制氢装置无法消纳新能源电力时,由于制氢站的装机和容量限制,无法消纳新能源电力,造成清洁能源的浪费;当固定装模块化制氢装置检修时,固定式的制氢站一方面无法利用新能源电力,另一方面造成制氢容量下降影响氢气的稳定供给。
2、随着我国经济的持续稳定增长,航空业发展迅速,我国已成为世界上第二大航空国,对航空煤油(简称航煤)的需求量也在逐年增加。目前,作为航空涡轮发动机燃料的航煤(一般指c8~c16的烷烃类),主要是使用常减压蒸馏装置对原油进行初步加工,再将分馏产品进行催化裂化等二次加工制得。但随着能源与环境问题的凸显,尤其是全球温室效应的加剧,同时为了实现航空业可持续发展,寻求和开发新能源成为研究重点。生物质航煤在生产过程中可降低70%以上的co2排放量。常见生物质航煤生产工艺主要包括加氢法、气化-费托合成法、生物质热裂解和催化裂解法等,其中加氢法较为常用。利用新能源制氢并运用于航煤制备是提高资源可再生循环需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供了一种制备航煤的方法和装置和方法,实现分布式制氢站所生产的氢气的优化利用,不仅充分利用了光伏和风能,同时利用生物质气合成航煤避免了煤炭和煤气的消耗提高清洁能源利用率。
2、一种制备航煤的方法,航煤制备中心包含反应器、加热器
3、步骤1、将生物质原料填装入反应器,在反应器内合成直链烷烃crh2r+2,其中r为10-20之间的偶数,直链烷烃crh2r+2送入加热器中加热;
4、利用输送装置将生物质原料填装入反应器;
5、步骤2、经加热的直链烷烃crh2r+2与车载pem制氢耦合装置供应的氢气在合成塔中混合;
6、合成塔中设置有多个温度传感器,航煤制备中心内设置的计算机控制装置计算多个温度传感器的平均值,当任一个温度传感器测量的温度值与平均值的差值的绝对值超过第一预设阈值时,所述计算机控制装置发出声光报警并降低氢气的供应速率;
7、步骤3、合成塔中在临氢异构催化剂的作用下进行催化反应生成航煤混合物,所述航煤混合物经气液分离器分离后将液相物料送至精馏塔分馏出航煤存储于航煤存储器,气液分离器分离出的气体送至气体回收站回收。
8、优选地,所述输送装置包含传送带,将将生物质原料通过所述传送带送入反应器中。
9、优选地,所述传送带由电机驱动,所述电机包含防堵转控制器,当在预设时间内所述传送带停止运行而所述电机处于供电驱动运行状态且未收到停机信号,则所述防堵转控制器切断所述电机的电源。
10、优选地,所述预设时间为2-4秒。
11、优选地,所述传送带由plc控制器控制,所述plc控制器通过传送带上的重量传感器检测到生物质原料重量超过预设重量时,发出报警信号并降低传送带运转速率。
12、优选地,所述预设重量为3-5kg/m。
13、优选地,所述第一预设阈值为2-4℃。
14、优选地,所述生物质原料包括:秸秆、树叶、果木枝或木质纤维素中的一种或多种。
15、优选地,车载pem制氢耦合装置制备氢气的方法步骤包括:
16、在航煤制备中心北侧最远处设置有制氢站a1,制氢站a1至航煤制备中心的距离为r1;
17、在航煤制备中心南侧最远处设置有制氢站b1,制氢站b1至航煤制备中心的距离为r2;
18、以制氢站a1为圆心并以r1为半径作风电制氢圆,风电制氢圆内包含多个第一制氢站a1i,i为大于1的整数;
19、以制氢站b1为圆心并以r2为半径作光伏制氢圆,光伏制氢圆内包含多个第二制氢站b1j,j为大于1的整数;
20、风电制氢圆和光伏制氢圆所在区域外,设置有多个第三制氢站c1k,k为大于1的整数,第三制氢站c1k内设置有光伏板和/或风电机组,光伏板和/或风电机组发电为第三制氢站c1k提供电源;
21、每个制氢站内都包括车载pem制氢耦合装置;
22、所述方法包括:
23、步骤u1,制氢站a1、制氢站b1在当日的固定时间或者预定时间统计站内车载pem制氢耦合装置氢气余量sa1和sb1;航煤制备中心下一日需氢量记为p;
24、步骤u2,当氢气余量sa1或sb1中的一个大于等于p时,将sa1或sb1中数值大于等于p对应制氢站内的车载pem制氢耦合装置运输至航煤制备中心;当氢气余量sa1或sb1中的都大于p时,若r1<r2,则将制氢站a1内的车载pem制氢耦合装置运输至航煤制备中心,否则将制氢站b1内的车载pem制氢耦合装置运输至航煤制备中心。
25、优选地,还包括步骤u3,当氢气余量sa1或sb1都小于p时,第一制氢站a1i、第二制氢站b1j和第三制氢站c1k与航煤制备中心的距离分别标记为da1i、db1j和dc1k;
26、第一制氢站a1i内车载pem制氢耦合装置氢气余量为ta1i;
27、第二制氢站b1j内车载pem制氢耦合装置氢气余量为tb1j;
28、第三制氢站c1k内车载pem制氢耦合装置氢气余量为tc1k;
29、当r1≤r2时,
30、
31、
32、
33、
34、将满足公式(1)-(4)中任一个对应的制氢站内的车载pem制氢耦合装置运输至航煤制备中心,1≤e1≤i,1≤e2≤k,e1和e2为整数。
35、优选地,还包括步骤u4,
36、当r1>r2时,
37、
38、
39、
40、
41、将满足公式(7)-(8)中任一个对应的制氢站内的车载pem制氢耦合装置运输至航煤制备中心,1≤e3≤j,e3为整数,min为对其括号内的参数求最小值。
42、优选地,还包括步骤u5,
43、当氢气余量sa1或sb1都小于p时,风电制氢圆和光伏制氢圆所在区域内的制氢站联合调度,
44、
45、将满足公式(9)中对应的制氢站内的车载pem制氢耦合装置运输至航煤制备中心。
46、优选地,制氢站a1和第一制氢站a1i内设置风电机组,风电机组发电为制氢站提供电源。
47、优选地,制氢站b1和第一制氢站b1j内设置光伏板,光伏板发电为制氢站提供电源。
48、可选地、所述车载pem制氢耦合装置包括:pem制氢装置、第一电力装置、第二电力装置和挡板,第一电力装置具有第一电源连接单元,第二电力装置具有第二电源连接单元;新能源光伏系统或者风电机组发电汇流至电力汇本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制备航煤的方法,其特征在于,
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述输送装置包含传送带,将将生物质原料通过所述传送带送入反应器中。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述传送带由电机驱动,所述电机包含防堵转控制器,当在预设时间内所述传送带停止运行而所述电机处于供电驱动运行状态且未收到停机信号,则所述防堵转控制器切断所述电机的电源。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设时间为2-4秒。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述传送带由PLC控制器控制,所述PLC控制器通过传送带上的重量传感器检测到生物质原料重量超过预设重量时,发出报警信号并降低传送带运转速率。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述预设重量为3-5kg/m。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一预设阈值为2-4℃。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生物质原料包括:秸秆、树叶、果木枝或木质纤维素中的一种或多种。
9.如权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在
10.一种制备航煤的装置,所述装置运行时执行权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,包含保护装置,当供电波动超过电压、电流或者频率限值时,所述保护装置分断PEM制氢耦合装置的供电。
...【技术特征摘要】
1.一种制备航煤的方法,其特征在于,
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述输送装置包含传送带,将将生物质原料通过所述传送带送入反应器中。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述传送带由电机驱动,所述电机包含防堵转控制器,当在预设时间内所述传送带停止运行而所述电机处于供电驱动运行状态且未收到停机信号,则所述防堵转控制器切断所述电机的电源。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述预设时间为2-4秒。
5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述传送带由plc控制器控制,所述plc控制器通过传送带上的重量传感器检测到生物质原料重量超过预设重量时,发出报警...
【专利技术属性】
技术研发人员:李忠恕,徐大成,赵大鹏,孙维巍,李元元,王勖冲,赵文琪,姜宇,李龙斌,
申请(专利权)人:长春吉电氢能有限公司,
类型:发明
国别省市:
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