本实用新型专利技术公开了一种浮式电解水制氢合成绿氨装置。浮式电解水制氢合成绿氨装置包括浮式平台及设置在浮式平台上的接电配电装置、电解水制氢装置、空气分离装置与氨合成装置，接电配电装置用于连接外接供电装置，电解水制氢装置、空气分离装置及氨合成装置分别与接电配电装置电性连接，电解水制氢装置用于将水电解为氢气和氧气，空气分离装置用于将空气中的氮气与氧气分离，氨合成装置用于利用电解水制氢装置产生的氢气与空气分离装置产生的氮气合成液氨。上述的浮式电解水制氢合成绿氨装置整体布置紧凑，可布置在远离人群居住的码头或者海域，安全环保，实现零碳排放，投资成本低、建造周期短。建造周期短。建造周期短。
【技术实现步骤摘要】
浮式电解水制氢合成绿氨装置
[0001]本技术涉及能源
，特别是涉及一种浮式电解水制氢合成绿氨装置。
技术介绍
[0002]近年来，氨发电、氨燃料电池、氨发电机等技术的研究和投入使用，使得氨的需求在不断提升。利用可再生能源产生的绿电(光电、风电、潮汐电和水电等)电解水制取绿氢，通过空气分离制取氮，再通过氢与氮的合成反应生产绿氨，使绿氨作为燃料，实现零碳排放，是未来能源发展的趋势之一。
[0003]工业上氨的生产通常由氮和氢在高温高压和催化剂存在条件下合成得到。其中，氮气通常由空气分离得到，少量的制氮通常采用变压吸附技术，大量的制氮通常采用深冷分离技术。氢气主要以煤、天然气、重油等化石燃料为原料制得，也有少量以工业副产气如焦炉煤气为原料制得。目前通常采用以煤、天然气、重油、焦炉煤气等为原料制氢进而制氨的工艺生产过程伴随着大量二氧化碳的排放，大部分工厂排放的二氧化碳都直接排放到了大气中。另外，制取氮使用的动力电或动力蒸汽来自于燃烧化石燃料所产生的电力或蒸汽，该部分化石燃料燃烧产生的二氧化碳也直接排放到了大气中。另外，现有的陆上合成氨工厂占地面积大，工厂选址要求高，土建工程量巨大，且工厂建造需考虑该地区的建造能力和人力成本，投资成本高，建造周期长。
技术实现思路
[0004]基于此，针对传统的制氨工艺生产过程伴随着大量二氧化碳的排放，合成氨工厂占地面积大，工厂选址要求高，土建工程量巨大，且工厂建造需考虑该地区的建造能力和人力成本，投资成本高，建造周期长的问题，本技术一实施例提供了一种浮式电解水制氢合成绿氨装置。本技术的浮式电解水制氢合成绿氨装置整体布置紧凑，系统集成度高，可以布置在远离人群居住的码头或者海域，安全环保，相较于陆上工厂本技术在浮式船体或浮式生产平台上实现绿氢和绿氨生产，整个生产过程实现零碳排放。
[0005]一种浮式电解水制氢合成绿氨装置，包括浮式平台以及设置在所述浮式平台上的接电配电装置、电解水制氢装置、空气分离装置与氨合成装置，所述接电配电装置用于连接外接供电装置，所述接电配电装置用于对高压电进行整流、变压与分配，所述电解水制氢装置、所述空气分离装置以及所述氨合成装置分别与所述接电配电装置电性连接，所述电解水制氢装置用于将水电解为氢气和氧气，所述空气分离装置用于将空气中的氮气与氧气分离，所述氨合成装置用于利用所述电解水制氢装置产生的氢气与所述空气分离装置产生的氮气合成液氨，所述电解水制氢合成绿氨装置在生产过程无碳排放。
[0006]在其中一些实施例中，所述浮式电解水制氢合成绿氨装置还包括外接供电装置与高压电缆，所述外接供电装置通过所述高压电缆与所述接电配电装置电性连接，所述外接供电装置选自陆上电场以及海上电场中的一种或两种，所述外接供电装置的电源为可再生能源产生的绿电，绿电选自风电、潮汐电、光电和水电中的一种或几种。
[0007]在其中一些实施例中，所述浮式电解水制氢合成绿氨装置还包括余热发电装置，所述余热发电装置设置于所述浮式平台，所述余热发电装置用于利用所述氨合成装置副产的蒸汽驱动透平发电。
[0008]在其中一些实施例中，所述浮式电解水制氢合成绿氨装置还包括冷却水装置，所述冷却水装置设置于所述浮式平台，所述冷却水装置用于对所述电解水制氢装置、所述空气分离装置以及所述氨合成装置进行换热降温处理。
[0009]在其中一些实施例中，所述冷却水装置的换热管延伸至海水中，所述冷却水装置的换热后的高温水与海水进行热交换从而降低温度后泵送至所述电解水制氢装置、所述空气分离装置以及所述氨合成装置，形成封闭式循环系统。
[0010]在其中一些实施例中，所述浮式电解水制氢合成绿氨装置还包括氨存储装置，所述氨存储装置设置于所述浮式平台上，所述氨存储装置与所述氨合成装置连接以用于存储所述氨合成装置合成的液氨。
[0011]在其中一些实施例中，所述氨存储装置包括安装于所述浮式平台上的氨液储罐单元、氨卸载单元和氨气再液化单元，所述氨液储罐单元内部设置有深井氨液货泵，所述氨液储罐单元用于存储所述氨合成装置合成的液氨，所述氨气再液化单元连接于所述氨液储罐单元以用于对所述氨液储罐单元产生的蒸发气进行再液化，所述氨卸载单元的进口端连接所述氨液储罐单元，所述氨卸载单元的出口端用于连接液氨运输船的液货船舱。
[0012]在其中一些实施例中，所述浮式电解水制氢合成绿氨装置还包括脱盐水装置，所述脱盐水装置安装于所述浮式平台，所述脱盐水装置用于对供应至所述电解水制氢装置的水进行脱盐处理。
[0013]在其中一些实施例中，所述浮式电解水制氢合成绿氨装置还包括生活楼，所述生活楼设置于所述浮式平台；
[0014]和/或，所述浮式电解水制氢合成绿氨装置还包括控制站，所述控制站设置于所述浮式平台，所述接电配电装置、所述电解水制氢装置、所述空气分离装置与所述氨合成装置分别于所述控制站电性连接。
[0015]在其中一些实施例中，所述浮式电解水制氢合成绿氨装置还包括发电装置、储能装置与燃气系统，所述发电装置与所述燃气系统、所述氨合成装置连接，所述发电装置用所述氨合成装置产生的绿氨作为燃料进行发电。
[0016]在其中一些实施例中，所述外接供电装置、所述电解水制氢装置、所述空气分离装置、所述氨合成装置、所述余热发电、所述冷却水装置、所述氨存储装置、所述生活楼、所述控制站、所述发电装置、所述氨存储装置安装在所述浮式平台上，所述浮式平台为船型、移动式平台、水上固定式平台中的一种，所述浮式平台适用于江河湖海环境水域。
[0017]相对比传统技术，上述浮式电解水制氢合成绿氨装置，具有如下有益效果：
[0018]1)本技术在浮式平台例如浮式船体上实现绿氢和绿氨生产，整个生产过程实现了零碳排放。
[0019]2)相比于传统的陆上合成氨工厂占地面积较大，本技术结构布置紧凑，系统集成度高，可以布置在远离人群居住的码头或者海域，安全环保。
[0020]3)相较于传统的陆上合成氨工厂，本技术可在一个船厂或重工企业完成整体建造、安装和调试，然后拖运到作业码头或海域直接投产，具有投资成本较低、建造周期短
的特点。
[0021]4)本技术可以布置在近岸或远海，是一个可移动海上工厂，具有灵活性高的特点，资产可移动。
[0022]5)本技术的外接供电装置可以是来自海上或者岸上的绿电，例如风电、光电和水电等绿电。
[0023]6)本技术的电解水制氢装置根据需要可进行多层布置，可以有效地节省浮式平台例如浮式船体上甲板面积。
[0024]7)本技术的余热发电装置可利用所述氨合成装置副产的蒸汽驱动透平发电，可以提高整个装置的能效。
[0025]8)本技术配置了发电装置与燃料油系统，实现氨燃料发电，保证零碳排放。
[0026]9)本技术配置储能装置如燃料电池、锂电池等，保证了发电装置产生的电能存储，实现工艺连续稳定。
附图说明
[0027]为了更清楚地本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种浮式电解水制氢合成绿氨装置，其特征在于，包括浮式平台以及设置在所述浮式平台上的接电配电装置、电解水制氢装置、空气分离装置与氨合成装置，所述接电配电装置用于连接外接供电装置，所述接电配电装置用于对高压电进行整流、变压与分配，所述电解水制氢装置、所述空气分离装置以及所述氨合成装置分别与所述接电配电装置电性连接，所述电解水制氢装置用于将水电解为氢气和氧气，所述空气分离装置用于将空气中的氮气与氧气分离，所述氨合成装置用于利用所述电解水制氢装置产生的氢气与所述空气分离装置产生的氮气合成液氨，所述电解水制氢合成绿氨装置在生产过程无碳排放。2.根据权利要求1所述的浮式电解水制氢合成绿氨装置，其特征在于，所述浮式电解水制氢合成绿氨装置还包括外接供电装置与高压电缆，所述外接供电装置通过所述高压电缆与所述接电配电装置电性连接，所述外接供电装置的电源为陆上电场以及海上电场中的一种或两种，所述外接供电装置的电源为可再生能源产生的绿电，绿电为风电、潮汐电、光电和水电中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的浮式电解水制氢合成绿氨装置，其特征在于，所述浮式电解水制氢合成绿氨装置还包括余热发电装置，所述余热发电装置设置于所述浮式平台，所述余热发电装置用于利用所述氨合成装置副产的蒸汽驱动透平发电。4.根据权利要求1所述的浮式电解水制氢合成绿氨装置，其特征在于，所述浮式电解水制氢合成绿氨装置还包括冷却水装置，所述冷却水装置设置于所述浮式平台，所述冷却水装置用于对所述电解水制氢装置、所述空气分离装置以及所述氨合成装置进行换热降温处理。5.根据权利要求4所述的浮式电解水制氢合成绿氨装置，其特征在于，所述冷却水装置的换热管延伸至海水中，所述冷却水装置的换热后的高温水与海水进行热交换从而降低温度后泵送至所述电解水制氢装置、所述空气分离装置以及所述氨合成装置，形成封闭式循环系统。6.根据权利要求1
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5任意一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟兴锦，满堂泉，黄万福，曹鹏伟，刘小庆，陈雷，潘颖，
申请(专利权)人：上海惠生海洋工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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