移动加氢站及加氢供氢方法
技术领域
本发明涉及氢气站。
背景技术
现有氢气站工业制氢方式，包括：1、由石油热裂的合成气或天然气制氢。2、甲醇裂解制氢。3、电解水制氢。4、焦炉煤气制氢。5、水煤气法制氢。6、太阳能制氢。
尚未检索到金属氢气瓶内装储氢材料，金属氢气瓶外装加热器，制氢站将氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内，内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装在车或船或航空器上，车或船或航空器将内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶运送到分加氢站，加热金属氢气瓶和金属氢气瓶内储氢材料，储氢材料释放氢气，储氢材料释放氢气输送到分加氢站容器内，车或船或航空器返回制氢站，氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内的移动氢气站。
尚未检索到金属氢气瓶内装储氢材料，金属氢气瓶外装加热器，提纯氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内，内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装车或船或航空器上，车或船或航空器将内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶运送到用氢处，车或船或航空器上内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶替换用户内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶的移动氢气站。
尚未检索到高温水蒸汽进入铝熔液内或镁熔液内或铝镁熔液内发生氧化反应，生成三氧化二铝，沉淀，放出氢气，生成氧化镁，沉淀，放出氢气，氢气进入冷凝净化过滤器内提纯，压缩机将提纯氢气输送到氢气加注机，氢气加注机将氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内，内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装在车或船或航空器上，车或船或航空器将内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶运送到分加氢站，加热金属氢气瓶和金属氢气瓶内储氢材料，储氢材料释放氢气，储氢材料释放氢气输送到分加氢站容器内，车或船或航空器返回制氢站，氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内的移动氢气站。
发明内容
本发明的目的是：1、氢气瓶上装传感器和信息芯片，信息芯片与总控装置通过物联网，卫星定位，通讯装置连通，采用互联网，大数据、卫星定位导航与移动加氢站相结合，给用户提供方便，降低运营成本。2、金属氢气瓶内装储氢材料，金属氢气瓶外装加热器，氢源氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内，车或船或航空器将装有氢气和储氢材料金属储氢瓶运输到用氢处，加热器加热金属氢气瓶和金属氢气瓶内储氢材料，储氢材料释放氢气，氢压缩机将储氢材料释放氢气输送到用氢处容器内，供氢用户使用，其优点是：（1）、氢源氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内，储氢量大，不需要高压，运输安全。（2）、加热器加热金属氢气瓶和金属氢气瓶内储氢材料，储氢材料释放氢气，可以精确控温，控制释放氢气的压力和数量。3、提供一种水蒸汽与铝液、镁液、铝镁液反应制氢，氢气注入金属氢气瓶内，金属氢气瓶用车或船将氢气瓶运输到用氢处，车载加注机将氢气瓶内氢气输入用氢客户容器内的移动氢气站。4、提供一种将车或船或航空器上内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶替换用户内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶的移动氢气站。
本发明提出的一种移动加氢站，金属氢气瓶内装储氢材料，金属氢气瓶外装加热器，制氢站将氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内，内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装在车或船或航空器上，车或船或航空器将内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶运送到分加氢站，加热金属氢气瓶和金属氢气瓶内储氢材料，储氢材料释放氢气，储氢材料释放氢气输送到分加氢站容器内，车或船或航空器返回制氢站，氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内。
本发明提出的一种移动加氢站，包括：金属氢气瓶，储氢材料，加热器，车或船或航空器，氢气站，金属氢气瓶内装储氢材料，内装储氢材料金属氢气瓶外装加热器，氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内，内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装车或船或航空器上，制成车或船或航空器移动加氢站，车或船或航空器将装储氢材料和氢气金属氢气瓶运送到用氢处，加热金属氢气瓶和金属氢气瓶内储氢材料，储氢材料释放氢气，储氢材料释放氢气进入氢容器内，车载加注机将氢容器内储氢材料释放氢气输送到用户氢容器内。
本发明提出的一种移动加氢站，包括：金属氢气瓶，储氢材料，加热器，车或船或航空器，氢气站，其特征是：金属氢气瓶内装储氢材料，金属氢气瓶外装加热器，提纯氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内，内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装车或船或航空器上，车或船或航空器将内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶运送到用氢处，车或船或航空器上内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶替换用户内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶。
本发明提出的一种移动加氢站，气化装置将水转化成水蒸汽，水蒸气加热变成高温水蒸汽，高温水蒸汽进入铝液或镁液或铝镁合金液内，水蒸汽与铝发生氧化反应，生成三氧化二铝，沉淀，放出氢气，水蒸汽与镁发生氧化反应，生成氧化镁，沉淀，放出氢气，氢气进入过滤器内提纯，金属氢气瓶内装储氢材料，金属氢气瓶外装加热器，提纯氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内，内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装在车或船或航空器上，车或船或航空器将内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶运送到分加氢站，加热金属氢气瓶和金属氢气瓶内储氢材料，储氢材料释放氢气，储氢材料释放氢气输送到分加氢站容器内，车或船或航空器返回制氢站，氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内。
本发明提出的一种移动加氢站，气化装置将水转化成水蒸汽，水蒸气加热变成高温水蒸汽，高温水蒸汽进入铝液或镁液或铝镁合金液内，水蒸汽与铝发生氧化反应，生成三氧化二铝，沉淀，放出氢气，水蒸汽与镁发生氧化反应，生成氧化镁，沉淀，放出氢气，氢气进入过滤器内提纯，金属氢气瓶内装储氢材料，金属氢气瓶外装加热器，提纯氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内，内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装在车或船或航空器上，制成车或船或航空器移动加氢站，车或船或航空器将装储氢材料和氢气金属氢气瓶运送到用氢处，加热金属氢气瓶和金属氢气瓶内储氢材料，储氢材料释放氢气，储氢材料释放氢气进入氢容器内，车载加注机将氢容器内储氢材料释放氢气输送到用户氢容器内。
本发明提出的一种移动加氢站，气化装置将水转化成水蒸汽，水蒸气加热变成高温水蒸汽，高温水蒸汽进入铝液或镁液或铝镁合金液内，水蒸汽与铝发生氧化反应，生成三氧化二铝，沉淀，放出氢气，水蒸汽与镁发生氧化反应，生成氧化镁，沉淀，放出氢气，氢气进入过滤器内提纯，金属氢气瓶内装储氢材料，金属氢气瓶外装加热器，提纯氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内，内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装在车或船或航空器上，制成车或船或航空器移动加氢站，车或船或航空器将装储氢材料和氢气金属氢气瓶运送到用氢处，车或船或航空器上内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶替换用户内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶。
上述储氢材料包括：稀土基储氢合金，钛基储氢合金，镁基储氢合金，锆基储氢合金，碳纳米管，石墨烯，石墨纳米纤维，超级活性炭，玻璃微球，合金储氢材料与碳储氢材料叠加。
上述加热器包括：碳纤维加热器，石墨烯加热器，半导体冷热控温片堆，控温装置。
上述金属氢气瓶包括：形状记忆合金氢气瓶，铝合金氢气瓶，镁合金氢气瓶，钛合金氢气瓶，铜合金氢气瓶，钢氢气瓶。
上述形状记忆合金氢气瓶或铝合金氢气瓶或铜合金氢气瓶外缠绕涂胶碳纤维，涂胶碳纤维外包裹保护层。
移动加氢站加氢供氢方法： 1、金属氢气瓶内装储氢材料；2、内装储氢材料金属氢气瓶外装加热器；3、氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内；4、内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装车或船或航空器上；5、车或船或航空器将装储氢材料和氢气金属氢气瓶运送到用氢处；6、加热金属氢气瓶和金属氢气瓶内储氢材料，储氢材料释放氢气；7、储氢材料释放氢气进入氢容器内；8、车载加注机将氢容器内储氢材料释放氢气输送到用户氢容器内；9、车或船或航空器返回氢气站，氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内。
移动加氢站加氢供氢方法：1、气化装置将水转化成水蒸汽；2、水蒸气加热变成高温水蒸汽；3、高温水蒸汽进入铝液或镁液或铝镁合金液内，水蒸汽与铝发生氧化反应，生成三氧化二铝，沉淀，放出氢气，水蒸汽与镁发生氧化反应，生成氧化镁，沉淀，放出氢气；4、氢气进入过滤器内提纯；5、提纯氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内；6、金属氢气瓶外装加热器；7、内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装车或船或航空器上；8、车或船或航空器将装储氢材料和氢气金属氢气瓶运送到用氢处；9、加热金属氢气瓶和金属氢气瓶内储氢材料，储氢材料释放氢气；10、储氢材料释放氢气输送到用户氢容器内；11、车或船或航空器返回氢气站，氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内。
移动加氢站加氢供氢方法：1、金属氢气瓶内装储氢材料，金属氢气瓶外装加热器；2、氢气站将氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内；3、内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装车或船或航空器上；4、车或船或航空器将内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶运送到分加氢站；5、加热金属氢气瓶和金属氢气瓶内储氢材料，储氢材料释放氢气，储氢材料释放氢气输送到分加氢站容器内；6、车或船或航空器返回氢气站，氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内。
移动加氢站加氢供氢方法： 1、金属氢气瓶内装储氢材料；2、金属氢气瓶外装加热器；3、氢气站将氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内；4、内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶装车或船或航空器上，制成车或船或航空器移动加氢站；5、车或船或航空器将装储氢材料和氢气金属氢气瓶运送到用氢处；6、车或船或航空器上内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶替换用户内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶；7、车或船或航空器返回氢气站，氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内。
移动加氢站加氢供氢方法：1、内装储氢材料氢气瓶上装传感器；2、传感器信息传送到车或船或航空器上信息装置和信息显示装置；3、信息装置与总控装置通过物联网，卫星定位，通讯装置连通；4、内装储氢材料氢气瓶装载到车或船或航空器上； 5、氢气注入氢气瓶内和储氢材料内；6、用户发出用氢气需求信息，总控装置接收用户发出的用氢信息；7、车或船或航空器按照总控装置提供的信息和指令，将内装储氢材料储氢瓶运送到分加氢站或用氢处；8、加热装置和控温装置加热内装储氢材料金属氢气瓶和储氢材料，储氢材料释放氢气； 9、储氢材料释放氢气输送到分加氢站或用氢处；10、车或船或航空器返回氢气站，氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内。
移动加氢站加氢供氢方法：1、内装储氢材料氢气瓶上装传感器；2、传感器信息传送到车或船或航空器上信息装置和信息显示装置；3、信息装置与总控装置通过物联网，卫星定位，通讯装置连通；4、内装储氢材料氢气瓶装载到车或船或航空器上； 5、氢气注入氢气瓶内和储氢材料内；6、用户发出用氢气需求信息，总控装置接收用户发出的用氢信息；7、车或船或航空器按照总控装置提供的信息和指令，将内装储氢材料储氢瓶运送到分加氢站或用氢处；8、车或船或航空器上内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶替换用户内装储氢材料和氢气的金属氢气瓶；9、车或船或航空器返回氢气站，氢气注入金属氢气瓶内和储氢材料内。
附图说明
下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1是具有本发明特征的高温水蒸汽与铝镁合金液制氢氢气站示意图。
图2是具有本发明特征的装储氢材料的长罐运输车氢气站加氢示意图。
图3是图2装储氢材料的长罐运输车分氢气站卸氢示意图。
图4是具有本发明特征的装有储氢材料的移动长罐运输车氢气站加氢示意图。
图5是图4装有储氢材料的移动长罐运输车向用户汽车输出氢气示意图。
具体实施例
实施例1
一种高温水蒸汽与铝镁合金液制氢氢气站如图1所示，其中：1是水蒸汽气化装置，2是水蒸汽气化装置水入口，3是水蒸汽气化装置水出口，4是水蒸汽增压泵，5是水蒸气加热罐，6是水蒸汽加热器，7是高温水蒸汽， 8是高温水蒸汽输出管，9是高温水蒸汽增压泵，10是高温水蒸汽腔，11是高温水蒸汽输入管，12是高温水蒸汽输入管入口，13是高温水蒸汽输入管出口，14是进入金属液中水蒸汽，15是电熔化炉，16是电感应加热器，17是铝镁合金液，18是合金液温度表，19是合金液输出管，20是合金液泵，21是氢气发生罐上盖，22是氢气反应罐上盖水蒸汽存储腔，23是氢气管，24是氢气管入口，25是氢气管出口，26是氢气反应罐，27是氢气反应罐电加热器，28是氧化物存储罐，29是氧化物存储罐电加热器， 30是氧化物，31是氧化物输出管，32是氧化物输出泵，33是铝镁合金液，34是氢气，35是氢气输出管，36是氢气增压泵，37是氢气冷凝过滤器，38是提纯氢气，39是冷凝水，40是冷凝水排水阀，41是冷凝水排水口，42是提纯氢气输出管，43是提纯氢气泵，44是提纯氢气储氢罐，45是高压提纯氢气，46是提纯氢气增压泵，47是氢气加注机，48是氧化物分离容器，49是陶瓷过滤板，50是氧化物排出口，51是过滤合金液存储罐，52是过滤合金液存储罐电加热器，53是过滤铝镁合金液，54是合金液存储罐输出管，55是过滤合金液泵。
水蒸汽与铝镁熔液反应制氢氢气站制氢供氢过程如下：水由水蒸汽气化装置水入口2进入水蒸汽气化装置1内，水蒸汽气化装置1将水转化成水蒸汽，水蒸汽由水蒸汽气化装置出口3进入水蒸汽增压泵4，水蒸汽增压泵4将水蒸气输入水蒸气加热罐5，水蒸汽加热器6将水蒸汽加热成高温水蒸汽7，高温水蒸汽7通过高温水蒸汽输出管8和高温水蒸汽增压泵9进入高温水蒸汽腔10内，高温水蒸汽腔10内的高温水蒸汽通过高温水蒸汽输入管入口12进入高温水蒸汽输入管11内，通过高温水蒸汽输入管出口13进入铝镁溶液33内，进入金属液中水蒸汽14与铝镁溶液33发生氧化反应，生成三氧化二铝和氧化镁30，三氧化二铝和氧化镁30沉淀到氧化物存储罐28内，放出氢气34，氢气34通过氢气输出管35和氢气增压泵36进入氢气冷凝过滤器37，氢气中的水蒸汽冷凝成冷凝水39，冷凝水39通过冷凝水排水阀40和冷凝水排水口41排出，提纯氢气38通过提纯氢气输出管42和提纯氢气泵43进入提纯氢气储氢罐44内，高压提纯氢气45通过提纯氢气增压泵46进入氢气加注机47，氢气加注机47向用户供氢气。
制氢时，电熔化炉15内装铝镁合金，电感应加热器16加热铝镁合金成铝镁合金液17，合金液温度表18显示铝镁合金液17温度，当铝镁合金液17温度达到设定值时，合金液泵20将铝镁合金液17通过合金液输出管19输入氢气反应罐26内，补充高温水蒸汽7与铝镁合金液17氧化反应带来的铝镁合金液17的减少。
高温水蒸汽7与铝镁合金液17氧化反应生成的三氧化二铝和氧化镁30沉入氧化物存储罐28内，氧化物输出泵32将三氧化二铝和氧化镁30和铝镁合金液17通过氧化物输出管31输送到氧化物分离容器48内，铝镁合金液17穿过陶瓷过滤板49进入过滤合金液存储罐51内，过滤铝镁合金液53用过滤合金液泵55通过合金液存储罐输出管54输入氢气反应罐26内，补充高温水蒸汽7与铝镁合金液17氧化反应带来的铝镁合金液17的减少，氧化反应生成的三氧化二铝和氧化镁30留在陶瓷过滤板49上，通过氧化物排出口50排出。
实施例2
装储氢材料的长罐运输车 氢气站加氢示意图如图2所示，图3是图2装有储氢材料的长罐运输车分氢气站卸氢示意图，其中;56是氢气站，57是氢气站储氢瓶，58是储氢瓶输出管，59压缩机，60是连接套，61是氢气瓶输入管，62是氢气瓶截止阀，63是氢气瓶阀门，64是氢气瓶氢气出入口，65是氢气瓶上储氢腔，66是氢气瓶，67是氢气瓶内加热片，68是氢气瓶加热器，69是储氢材料，70是氢气瓶运输车，71是分氢气站，72是氢气输出泵，73是分氢气站氢气瓶输入管，74是分氢气站氢气瓶。
使用时，内装储氢材料69的氢气瓶66安装到氢气瓶运输车70上，氢气站储氢瓶57内氢气通过储氢瓶输出管58和压缩机59和氢气瓶输入管61和氢气瓶截止阀62和氢气瓶氢气出入口64进入氢气瓶上储氢腔65内和储氢材料69内，关闭氢气瓶截止阀62，氢气瓶运输车70将装储氢材料69和氢气的氢气瓶66运送到分加氢站71，氢气瓶加热器68加热氢气瓶66和氢气瓶内加热片67和储氢材料69，储氢材料69释放氢气，储氢材料69释放氢气通过氢气输出泵72和分氢气站氢气瓶输入管73输入分加氢站氢气瓶74内，氢气瓶运输车70返回氢气站56，氢气站储氢瓶57内氢气再次注入氢气瓶66内和储氢材料69内，氢气瓶运输车70按照物联网，大数据，5G，卫星定位提供的数据，将内装储氢材料和氢气储氢瓶运送到需求的分加氢站。
实施例3
装储氢材料的移动长罐运输车氢气站加氢过程示意图如图4所示，图5是图4装有储氢材料的移动长罐运输车向用户汽车输出氢气过程示意图，其中：75是氢气站，76是氢气站储氢瓶，77是储氢瓶输出管，78是压缩机，79是连接套，80是氢气瓶输入管，81是氢气瓶截止阀，82是氢气瓶阀门，83是氢气瓶氢气出入口，84是氢气瓶上储氢腔，85是氢气瓶，86是氢气瓶内加热片，87是氢气瓶加热器，88是储氢材料，89是车载氢加注机，90是车载氢加注机截止阀，91是车载氢加注机加氢管，92是氢气瓶运输车，93是分氢气站，94是氢用户汽车。
使用时，内装储氢材料88的氢气瓶85安装到氢气瓶运输车92上，氢气站储氢瓶76内氢气通过储氢瓶输出管77和压缩机78和氢气瓶输入管80和氢气瓶截止阀81和氢气瓶氢气出入口83进入氢气瓶上储氢腔84内和储氢材料88内，关闭氢气瓶截止阀82，氢气瓶运输车92将装储氢材料88和氢气的氢气瓶85运送到客户用氢处，开启车载氢加注机截止阀90，氢气瓶加热器87加热氢气瓶85和氢气瓶内加热片86和储氢材料88，储氢材料88释放氢气输送到车载加注机89，车载加注机89通过车载氢加注机加氢管91将氢气输送到氢用户汽车94内，氢气瓶运输车92返回氢气站75，氢气站储氢瓶76内氢气再次注入氢气瓶85内和储氢材料88内，氢气瓶运输车92按照物联网，大数据，5G，卫星定位提供的数据，将内装储氢材料和氢气储氢瓶运送到另一用氢处。
