【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制氢领域，尤其涉及一种生物质原料加氢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、但是在寒冷的冬季，由于积雪和低温寒冷，当出现弃光或弃风时，利用光伏系统与pem制氢设备耦合时，pem制氢设备与电源连接较困难，例如采用电缆连接时，由于电缆需要人工拖动并压接电缆端子板，操作费时且操作困难；另外，当利用车载制氢装置制氢时，由于车轮与挡板定位出现偏差，使得pem制氢设备的第一电力装置或者第二电源连接单元与电力汇控柜之间的距离出现偏差，采用人工操作连接电源时，由于距离偏差出现电缆长度不够连接不上或者电缆端子孔不匹配从而无法螺接pem制氢设备与电力汇控柜之间的连接电缆端子板。
3、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
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供了一种生物质原料加氢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、一种生物质原料加氢制备航煤的方法，
3、航煤制备中心包含反应器、加热器、车载pem制氢耦合装置、合成塔、反馈器、气液分离器、精馏塔和航煤存储器，所述方法包括以下步骤：
4、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之间的奇数，直链烷烃crh2r+2送入加热器中加热；
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、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经反馈器回送至合成塔。
7、优选地，车载pem制氢耦合装置制备氢气的方法步骤包括：
8、在离航煤制备中心第一预设距离内设有m个基础制氢站；在离航煤制备中心第一预设距离至第二预设距离之间设有n个调节制氢站，m和n均为大于1的整数；
9、每个基础制氢站和调节制氢站内设置有光伏板和/或风电机组，光伏板或风电机组发电为基础制氢站和调节制氢站提供电源；
10、每个基础制氢站和调节制氢站内都包括车载pem制氢耦合装置；
11、所述方法包括：
12、步骤m1，每个基础制氢站设置标志ai，每个调节制氢站设置标志bj，i和j为大于1的整数；每个基础制氢站ai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si；每个调节制氢站bj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tj；
13、步骤m2，当∑si>0.9p时，每个调节制氢站bj与航煤制备中心的距离标记为dbj，在调节制氢站bj车载pem制氢耦合装置氢气余量tj>0.1p中选取dbj最小的调节制氢站作为调节站，将基础制氢站和所述调节站内的车载pem制氢耦合装置运输至航煤制备中心。
14、优选地，在步骤m2中，若不存在调节制氢站bj车载pem制氢耦合装置氢气余量tj>0.1p，选取dbj最小的q个调节制氢站作为调节站组，并满足调节站组车载pem制氢耦合装置氢气余量之和大于0.2p，[n/8]≤q≤[n/3]，[n/3]和[n/8]分别为对n/3和n/8取整，q为整数，将基础制氢站和所述调节站组内的车载pem制氢耦合装置运输至航煤制备中心。
15、优选地，在步骤m2之后，还包括：
16、步骤m3，当0.6p≤∑si≤0.9p时，对每个调节制氢站bj在当日车载pem制氢耦合装置氢气余量tj作降序排列并记为rk，即从大到小排序，k取为1、2、3、4……n，对降序排列rk中的前c个求和，并满足c为整数并满足1≤c≤n，n1为整数，d为第一调节系数，d取为1.5-2；将基础制氢站和降序排列rk中的前c个对应的调节制氢站内的车载pem制氢耦合装置运输至航煤制备中心。
17、优选地，在步骤m3之后，还包括：
18、步骤m4，∑si<0.6p时，将基础制氢站和调节制氢站内的车载pem制氢耦合装置全部运输至航煤制备中心。
19、优选地，所述第二预设距离大于所述第一预设距离。
20、优选地，所述第二预设距离为所述第一预设距离加上调整距离。
21、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。
22、优选地，临氢异构催化剂包括载体及负载于载体活性金属，其中活性金属为镍、钼、钨、钴、钯和铂中的至少三种，载体为zsm5、zsm12、zsm22和zsm48中的至少两种。
23、优选地，还包括一种生物质原料加氢制备航煤的装置，所述pem制氢耦合装置包含保护装置和伺服电动机，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；所述伺服电动机控制车载pem制氢耦合装置中与储气瓶连接的分立阀和总气阀的开度。
24、可选地、航煤制备中心、基础制氢站和调节制氢站内设置有计算机控制装置，航煤制备中心与基础制氢站和调节制氢站之间通讯连接。
25、有益的技术效果：
26、利用光伏和风能等可再生能源在分布式制氢站生产氢气，将生产的氢气运输至航煤制备中心以进一步合成航煤，不仅提高了光伏和风能的消纳能力，而且避免了电解水制氢消耗的额外能源、工艺设备和电极材料，另外利用提高了可再生能源利用率。
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1.一种生物质原料加氢制备航煤的方法，其特征在于，航煤制备中心包含反应器、加热器、车载PEM制氢耦合装置、合成塔、反馈器、气液分离器、精馏塔和航煤存储器，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，车载PEM制氢耦合装置制备氢气的方法步骤包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤M2中，若不存在调节制氢站bj车载PEM制氢耦合装置氢气余量Tj>0.1P，选取Dbj最小的q个调节制氢站作为调节站组，并满足调节站组车载PEM制氢耦合装置氢气余量之和大于0.2P，[n/8]≤q≤[n/3]，[n/3]和[n/8]分别为对n/3和n/8取整，q为整数，将基础制氢站和所述调节站组内的车载PEM制氢耦合装置运输至航煤制备中心。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤M2之后，还包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤M3之后，还包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二预设距离大于所述第一预设距离。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二
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。
9.一种生物质原料加氢制备航煤的装置，所述装置执行权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，包含保护装置和伺服电动机，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；所述伺服电动机控制车载PEM制氢耦合装置中与储气瓶连接的分立阀和总气阀的开度。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，航煤制备中心、基础制氢站和调节制氢站内设置有计算机控制装置，航煤制备中心与基础制氢站和调节制氢站之间通讯连接。
...【技术特征摘要】
1.一种生物质原料加氢制备航煤的方法，其特征在于，航煤制备中心包含反应器、加热器、车载pem制氢耦合装置、合成塔、反馈器、气液分离器、精馏塔和航煤存储器，所述方法包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，车载pem制氢耦合装置制备氢气的方法步骤包括：
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤m2中，若不存在调节制氢站bj车载pem制氢耦合装置氢气余量tj>0.1p，选取dbj最小的q个调节制氢站作为调节站组，并满足调节站组车载pem制氢耦合装置氢气余量之和大于0.2p，[n/8]≤q≤[n/3]，[n/3]和[n/8]分别为对n/3和n/8取整，q为整数，将基础制氢站和所述调节站组内的车载pem制氢耦合装置运输至航煤制备中心。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤m2之后，还包括：
5.如权利要求4所述的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宪民，徐大程，何适，孙树森，李忠恕，张婷婷，王梦岐，曹若晗，赵力琦，宋长博，
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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