一种地下产氢用储运系统技术方案

本发明专利技术属于地下产氢领域，具体涉及一种地下产氢用储运系统，包括与产氢地藏层相连通用于储存氢气的储氢空间，储氢空间的内壁设置有密封隔离层用于对储氢空间内的氢气进行密封隔离；提纯装置，提纯装置分别与产氢地藏层和储氢空间相连通，提纯装置能够将产氢地藏层所产氢气进行净化并输送到储氢空间中；还包括气体回用装置，气体回用装置能够接收并存储提纯装置净化氢气过程中分离出的惰性气体且能够将惰性气体输送至产氢地藏层中用于油水交界面预处理和

【技术实现步骤摘要】
一种地下产氢用储运系统


[0001]本专利技术属于底下产氢
，具体涉及一种地下产氢用储运系统
。

技术介绍

[0002]化石燃料的大量使用造成二氧化碳的过量排放，由此引起的全球气候变暖让能源转型问题变成生死攸关的全球性问题
。
氢是自然界中含量最多的元素，来源十分广泛，
1m3
氢气通过燃烧产生
12.7
兆焦耳的能量，而
1m3
甲烷产生
40
兆焦耳热量
。
虽然氢气热值低，但氢气的比能在所有的燃料中最高，且氢气在经过燃料电池或者燃烧后的最终产物为水，过程中无二氧化碳排放，也无污染物排放，因此氢能被视为未来最佳的清洁能源，具有很大的发展潜力
。
将太阳能
、
风能
、
水能和地热能等可再生能源产生的非持续性电能用于电解水制氢储存后再稳定供应，是缓解全球变暖及其负面影响的重要方案之一
。
[0003]但氢气能量密度较低，其储存方式一直是世界性难题，大量存储更加困难
。
由于氢气在液化过程中自身损失非常巨大，操作复杂且成本高，压缩气态储存则成为氢气大规模储存的唯一方案
。
与地上储存方式相比，无论在安全环保
、
储量规模和投资成本方面，氢气地下储存更具优势
。
且地下储氢能够保障国家能源供给安全
、
充分利用地下储存空间，在提高能源利用效率
、
节能减排
、
降低储集成本以及调峰和安全稳定供气发挥重要作用
。
[0004]中国专利技术专利
(CN108529124A)
公开的方案中，是通过进行地质选型，管柱选材，腔体气密性检测
、
稳定性与密闭性分析评价等准备工作，将氢气储存于盐岩溶腔内，该方法可以预防盐穴溶腔储氢工作中可能发生的氢气泄漏
、
管柱器材氢脆化等问题，但盐穴溶腔对地质条件要求较高，必须存在巨厚盐丘地层才能进行溶腔操作，可见现有的地下储氢方式存在着氢气损失严重或受地质条件约束等问题
。
而对于地下产氢产业而言，产氢地藏层的地质条件通常是无法满足即产即存的要求的，而将产出氢气采出之后经过转运再进行存储又会在转运过程中造成一定的损失且采气
、
转运的过程中也会消耗一定的资源
。
[0005]因此，亟需提供一种新的氢气储运方式以解决现有技术中所存在的上述问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种地下产氢用储运系统，用以解决现有地下产氢产业中产氢地藏层的地质条件通常是无法满足即产即存的要求的，氢气转运存储又会造成气损以及成本消耗的问题
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供一种地下产氢用储运系统，包括氢气输送系统以及与产氢地藏层相连通用于储存氢气的储氢空间，所述储氢空间的内壁设置有密封隔离层用于对储氢空间内的氢气进行密封隔离；提纯装置，所述提纯装置分别与所述产氢地藏层和所述储氢空间相连通，所述提纯装置能够将所述产氢地藏层所产氢气进行净化并输送到所述储氢空间中；
[0008]还包括气体回用装置，所述气体回用装置分别与所述氢气输送系统
、
所述提纯装置
、
所述储氢空间和所述产氢地藏层相连通；所述气体回用装置能够接收并存储所述提纯
装置净化氢气过程中分离出的惰性气体，所述气体回用装置能够将所述惰性气体输送至所述产氢地藏层中的油水交界处持续通入惰性气体进行改善处理，以实现油水交界面预处理；
[0009]所述氢气输送系统通过与所述气体回用装置配合能够向所述产氢地藏层中注入铁离子溶液进行灭菌处理，之后向油水交界面通入还原性气体，实现灭菌前处理；所述氢气输送系统通过与所述气体回用装置配合能够在保持惰性气体通入的同时向所述产氢地藏层中注入产氢菌；
[0010]和
/
或，所述气体回用装置能够将所述惰性气体输送至所述储氢空间中用于垫层，以使得所述储氢空间内部的压力稳定
。
[0011]作为本申请的一个优选的实施方式，所述储氢空间由枯竭
/
废弃油藏层改造形成，所述储氢空间临近所述产氢地藏层设置
。
[0012]作为本申请的一个优选的实施方式，所述密封隔离层包括密封层和隔离层，所述隔离层设置在所述密封层和所述枯竭
/
废弃油藏层的岩壁之间，所述密封层通过所述隔离层固定在所述枯竭
/
废弃油藏层的岩壁上
。
[0013]作为本申请的一个优选的实施方式，所述密封层为钢密封层，所述隔离层包括由内而外依次设置的连接层和骨架层，所述骨架层与所述枯竭
/
废弃油藏层的岩壁固定连接，所述密封层通过所述连接层与所述骨架层锁紧固定
。
[0014]作为本申请的一个优选的实施方式，所述钢密封层采用
L80
钢材制成
。
[0015]作为本申请的一个优选的实施方式，所述储氢空间内还设置有排水排气系统，所述排水排气系统包括集气管
、
排气管以及排水管，所述集气管包括环形集气管，所述环形集气管沿水平方向设置在所述储氢空间内部，所述排气管连通所述环形集气管及地面尾气处理装置，所述排气管沿竖直方向延伸
。
[0016]作为本申请的一个优选的实施方式，还包括氢气输送系统，所述氢气输送系统包括竖井以及与所述竖井相连通的采气管和注气管，沿竖直方向所述竖井的底端与所述储氢空间相连通，所述竖井的顶端位于地表并能够通过所述采气管与输氢管网连通
。
[0017]作为本申请的一个优选的实施方式，所述竖井的顶端设置有密封连接装置，所述密封连接装置设置有采气接口以及注气接口，所述采气管通过所述采气接口与所述密封连接装置密封配合；所述注气管通过所述注气结构与所述密封连接装置密封配合，所述气体回用装置与所述注气管相连通
。
[0018]作为本申请的一个优选的实施方式，还包括维护系统，所述维护系统包括检测单元和维护单元；所述检测单元分别与所述产氢地藏层
、
所述储氢空间
、
所述气体回用装置所述氢气输送系统相连接，用于监测所述产氢地藏层
、
所述储氢空间
、
所述气体回用装置所述氢气输送系统的内部工况；所述维护单元包括供维护人员及维护设备进出的维护巷道以及用于作业的施工巷道，所述维护巷道的顶端与所述竖井相连通，所述施工巷道与所述维护巷道相连通
。
[0019]作为本申请的一个优选的实施方式，所述检测单元包括监测组件以及与所述监测组件相连通的地面接收端；所述监测组件包括多个传感器，所述传感器分布在所述产氢地藏层内部以及所述密封层的内外四周；所述传感器至少包括用于监测所述产氢地藏层及所述储氢空间内部压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种地下产氢用储运系统，其特征在于，包括氢气输送系统以及与产氢地藏层相连通用于储存氢气的储氢空间，所述储氢空间的内壁设置有密封隔离层用于对储氢空间内的氢气进行密封隔离；提纯装置，所述提纯装置分别与所述产氢地藏层和所述储氢空间相连通，所述提纯装置能够将所述产氢地藏层所产氢气进行净化并输送到所述储氢空间中；还包括气体回用装置，所述气体回用装置分别与所述氢气输送系统
、
所述提纯装置
、
所述储氢空间和所述产氢地藏层相连通；所述气体回用装置能够接收并存储所述提纯装置净化氢气过程中分离出的惰性气体，所述气体回用装置能够将所述惰性气体输送至所述产氢地藏层中的油水交界处持续通入惰性气体进行改善处理，以实现油水交界面预处理；所述氢气输送系统通过与所述气体回用装置配合能够向所述产氢地藏层中注入铁离子溶液进行灭菌处理，之后向油水交界面通入还原性气体，实现灭菌前处理；所述氢气输送系统通过与所述气体回用装置配合能够在保持惰性气体通入的同时向所述产氢地藏层中注入产氢菌；和
/
或，所述气体回用装置能够将所述惰性气体输送至所述储氢空间中用于垫层，以使得所述储氢空间内部的压力稳定
。2.
如权利要求1所述的地下产氢用储运系统，其特征在于，所述储氢空间由枯竭
/
废弃油藏层改造形成，所述储氢空间临近所述产氢地藏层设置
。3.
如权利要求2所述的地下产氢用储运系统，其特征在于，所述密封隔离层包括密封层和隔离层，所述隔离层设置在所述密封层和所述枯竭
/
废弃油藏层的岩壁之间，所述密封层通过所述隔离层固定在所述枯竭
/
废弃油藏层的岩壁上
。4.
如权利要求3所述的地下产氢用储运系统，其特征在于，所述密封层为钢密封层，所述隔离层包括由内而外依次设置的连接层和骨架层，所述骨架层与所述枯竭
/
废弃油藏层的岩壁固定连接，所述密封层通过所述连接层与所述骨架层锁紧固定
。5.
如权利要求4所述的地下产氢用储运系统，其特征在于，所述钢密封层采用
L80
钢材制成
。6.
如权利要求4所述的地下产氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔仕章，王黎明，宋新旺，郭鑫，刘小芳，马丽，黄琦活，吴丽丽，席伟，
申请(专利权)人：山东德仕化工有限公司德仕能源科技集团股份有限公司青岛分公司，
类型：发明
国别省市：