一種煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統的制作方法

本技術屬于加氫站，具體涉及一種煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統。

背景技術：

1、固定式母子加氫站既能為燃料電池汽車加注氫氣，也能為長管拖車進行加注和充裝。

2、根據煉化企業建設管道供氫的固定式母子加氫站的實際需求，固定式管道供氫的35mpa壓力等級加氫站、20mpa壓力等級加氫母站的站內加注和充裝流程如圖1所示，其中氫氣進站壓力為1.8-2.0mpa，管道氫氣依次經第一壓縮機、第二壓縮機壓縮之后進入到加氫機內，以用于燃料電池汽車的氫氣加注，第一壓縮機的出口與氫氣充裝柱進行管道連接，以用于長管拖車的加注和充裝，備用長管拖車的出氣口通過備用卸車柱與第二壓縮機的入口進行管道連接，第一壓縮機出口與第二壓縮機入口之間的管道上連有第一儲氫瓶組，第二壓縮機出口與加氫機之間的管道上連有第二儲氫瓶組；其中第一壓縮機、第二壓縮機均能進行二級壓縮且均配備各自的冷水機組，第一壓縮機的設計壓力為20mpa，第二壓縮機的設計壓力為45mpa，第一儲氫瓶組的儲氫壓力為20mpa，第二儲氫瓶組的儲氫壓力為45mpa且配備用來控制充壓、放壓的順控柜系統，同時加氫機配備加氫機冷水機及換熱器。

3、上述流程中采用了儲氫壓力為20mpa的第一儲氫瓶組、儲氫壓力為45mpa的第二儲氫瓶組，以用于儲存氫氣并提高加氫時的速度，但是儲氫瓶組的使用會加大設備投資，同時第二儲氫瓶組還配備用來控制充壓、放壓的順控柜系統，進一步增加了自控設施投資。

技術實現思路

1、本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統。

2、為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

3、一種煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統，包括煉化企業的制氫裝置；

4、所述制氫裝置的出口與三級壓縮機的一級壓縮入口進行管道連接，所述三級壓縮機的三級壓縮出口與加氫機的入口進行管道連接；

5、所述三級壓縮機的三級壓縮出口還與氫氣充裝柱進行管道連接；

6、所述三級壓縮機的二級壓縮入口與備用卸車柱的出口進行管道連接，所述備用卸車柱的入口與備用長管拖車的出口進行管道連接。

7、優選的，所述三級壓縮機的設計壓力為35mpa。

8、優選的，所述三級壓縮機采用液驅式氣體壓縮機。

9、優選的，所述三級壓縮機的三級壓縮出口與加氫機入口之間的管道上設置有第一閥門。

10、優選的，所述三級壓縮機的三級壓縮出口與氫氣充裝柱之間的管道上按介質流動方向依次設置有第二閥門、第三閥門。

11、優選的，所述第二閥門、第三閥門之間的管道與安全泄放系統相連。

12、優選的，所述第二閥門、第三閥門之間的管道上設置有用來監測第三閥門閥前壓力的壓力傳感器。

13、優選的，所述三級壓縮機與冷水機組通過冷卻回路進行連接。

14、優選的，所述冷水機組包括第一冷卻器、第二冷卻器、第三冷卻器；

15、所述三級壓縮機的一級壓縮出口與第一冷卻器的入口相連，所述第一冷卻器的出口與三級壓縮機的二級壓縮入口相連，所述三級壓縮機的二級壓縮出口與第二冷卻器的入口相連，所述第二冷卻器的出口與三級壓縮機的三級壓縮入口相連，所述三級壓縮機的三級壓縮出口與第三冷卻器的入口相連，所述第三冷卻器的出口與連接加氫機、氫氣充裝柱的管線相連。

16、本實用新型的有益效果是：

17、(1)本實用新型中，取消了儲氫壓力為20mpa的第一儲氫瓶組、儲氫壓力為45mpa的第二儲氫瓶組，從而節約設備投資，將管道氫氣源頭的煉化企業的制氫裝置作為固定式母子加氫站的儲氫系統；由于取消了儲氫壓力為45mpa的第二儲氫瓶組，因此也取消了對其進行充壓、放壓控制的順控柜系統，節省了自控設施投資。

18、(2)本實用新型中三級壓縮機的設計壓力為35mpa，現有加注流程中設置有儲氫壓力為45mpa的第二儲氫瓶組，目的是為了儲存氫氣并提高加氫時速度，本申請將管道氫氣源頭的煉化企業的制氫裝置作為固定式母子加氫站的儲氫系統，在取消了儲氫壓力為45mpa的第二儲氫瓶組后，壓縮機出口壓力不再需要45mpa，只需達到燃料電池汽車加注時車載儲氫瓶的設計壓力35mp即可。

19、(3)本實用新型中取消二級壓縮的第一壓縮機和二級壓縮的第二壓縮機，優化為一臺三級壓縮的35mpa液驅壓縮機，降低了固定式母子加氫站的綜合設備投資和能耗；將制氫裝置或者制氫裝置與三級壓縮機之間管道停用時需啟用的備用長管拖車、備用卸車柱的連接管道連接至三級壓縮機的二級壓縮入口，在煉化企業制氫裝置或者制氫裝置與三級壓縮機之間管道臨時中斷情況下，也可保障加氫站正常運行。

20、(4)本實用新型取消了加氫機冷水機及換熱器，簡化流程，節省設備投資，降低運行能耗；現有加氫機配備加氫機冷水機及換熱器，目的是為防止向燃料電池汽車加注氫氣時，發生氫氣升壓過程中的焦耳-湯姆遜效應，使燃料電池汽車車載儲氫瓶超過安全允許的85℃；但本申請取消儲氫壓力為45mpa的第二儲氫瓶組后，向燃料電池汽車車載儲氫瓶加注氫氣的壓力已由最高時45mpa降至最高時35mpa，在最高壓力35mpa情況下向燃料電池汽車的車載儲氫瓶充裝氫氣時，即使達到加氫機允許的最大加注量，車載儲氫瓶內溫度也不會超過85℃，故取消加氫機冷水機及換熱器滿足燃料電池汽車車載儲氫瓶溫升的安全要求。

21、(5)本實用新型設置三級壓縮機的三級壓縮出口雙流程功能，即在三級壓縮機的三級壓縮出口引出兩條氫氣管線，其中一條去加氫機，為燃料電池汽車加注氫氣；另外一條去氫氣充裝柱，為長管拖車充裝氫氣。

22、(6)本實用新型通過第一閥門、第二閥門、第三閥門的設置，實現燃料電池汽車的加注、長管拖車的充裝功能；無論是否有燃料電池汽車加注氫氣，若需要為長管拖車充裝氫氣，則控制第二閥門的開度，使第三閥門閥前壓力不超過第一設定值，如20mpa，滿足氫氣通過三級壓縮機的三級壓縮出口向長管拖車安全充裝要求。若第三閥門閥前壓力超過第二設定值，則第二閥門關閉；若第三閥門閥前壓力進一步增加，超過第三設定值時，則第二閥門關閉的同時啟動安全泄放系統，確保氫氣充裝系統不超壓，其中第一設定值、第二設定值、第三設定值依次增加；在無燃料電池汽車加氫的工況下，通過關閉第一閥門，可視情況暫時停用氫氣加注流程。

技術特征：

1.一種煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統，包括煉化企業的制氫裝置；其特征在于，

2.如權利要求1所述的煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統，其特征在于，所述三級壓縮機的設計壓力為35mpa。

3.如權利要求1所述的煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統，其特征在于，所述三級壓縮機采用液驅式氣體壓縮機。

4.如權利要求1所述的煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統，其特征在于，所述三級壓縮機的三級壓縮出口與加氫機入口之間的管道上設置有第一閥門。

5.如權利要求4所述的煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統，其特征在于，所述三級壓縮機的三級壓縮出口與氫氣充裝柱之間的管道上按介質流動方向依次設置有第二閥門、第三閥門。

6.如權利要求5所述的煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統，其特征在于，所述第二閥門、第三閥門之間的管道與安全泄放系統相連。

7.如權利要求6所述的煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統，其特征在于，所述第二閥門、第三閥門之間的管道上設置有用來監測第三閥門閥前壓力的壓力傳感器。

8.如權利要求1所述的煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統，其特征在于，所述三級壓縮機與冷水機組通過冷卻回路進行連接。

9.如權利要求8所述的煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統，其特征在于，所述冷水機組包括第一冷卻器、第二冷卻器、第三冷卻器；

技術總結
本技術公開了一種煉化企業管道供氫的固定式母子加氫站加注系統，包括煉化企業的制氫裝置；制氫裝置的出口與三級壓縮機的一級壓縮入口進行管道連接，三級壓縮機的三級壓縮出口與加氫機的入口進行管道連接；三級壓縮機的三級壓縮出口還與氫氣充裝柱進行管道連接；三級壓縮機的二級壓縮入口與備用卸車柱的出口進行管道連接，備用卸車柱的入口與備用長管拖車的出口進行管道連接。本技術中，取消了第一儲氫瓶組、第二儲氫瓶組，從而節約設備投資，將管道氫氣源頭的煉化企業的制氫裝置作為固定式母子加氫站的儲氫系統；由于取消了第二儲氫瓶組，因此也取消了對其進行充壓、放壓控制的順控柜系統，節省了自控設施投資。

技術研發人員：梁峰,黃順賢,陳文武,孫英蕃,趙磊,陳鋒,司冠飛,田曉彤
受保護的技術使用者：中國石油化工股份有限公司
技術研發日：20240607
技術公布日：2025/3/13