1.碳酸二甲酯-甲醇循环的储氢及制氢方法,其特征在于:储氢方法为采用碳酸二甲酯与氢气反应生成甲醇,制氢方法为采用甲醇经反应生成氢气和碳酸二甲酯;
储氢过程包括以下步骤:
储氢步骤1:将氢加压;
储氢步骤2:将碳酸二甲酯或者碳酸二甲酯和水的混合物加压并加热;
储氢步骤3:将储氢步骤1中的加压氢气与储氢步骤2中的加压加热后的碳酸二甲酯或者碳酸二甲酯和水的混合物进行反应,得到的产物冷却后得到甲醇或者甲醇与水的液态混合物和未反应完的气体;
储氢步骤4:将储氢步骤3中的冷却后的产物气液分离,将分离出的气体加入到储氢步骤3中继续反应;将分离出的甲醇或者甲醇与水的液态混合物储存;
制氢过程包括以下步骤:
制氢步骤1:将甲醇与水的混合物加压;
制氢步骤2:将制氢步骤1中的混合物加热至反应温度后进行反应;
制氢步骤3:将制氢步骤2中得到的产物分离出氢气和碳酸二甲酯,分离得到的氢气供使用,分离得到的碳酸二甲酯减压后储存;
制氢步骤4:将制氢步骤3中分离后的剩余物质加入制氢步骤2中继续反应。
2.如权利要求1所述的碳酸二甲酯-甲醇循环的储氢及制氢方法,其特征在于:所述储氢步骤3中反应压强为1-6MPa;采用气相反应时,所述储氢步骤3中的反应温度为150-280℃;采用液相反应时,所述储氢步骤3中的反应温度为100-150℃。
3.如权利要求1或2所述的碳酸二甲酯-甲醇循环的储氢及制氢方法,其特征在于:储氢步骤3中所述氢气与碳酸二甲酯的进料摩尔比为3以上。
4.如权利要求1所述的碳酸二甲酯-甲醇循环的储氢及制氢方法,其特征在于:所述制氢步骤2中反应温度为80-180℃,反应压强为1-3MPa。
5.如权利要求1-4中任意一项碳酸二甲酯-甲醇循环的储氢及制氢方法的系统,其特征在于:储氢系统包括氢源,所述氢源与第一加压泵连接,所述第一加压泵与加氢反应器的入口连接;还包括碳酸二甲酯储存罐,所述碳酸二甲酯储存罐与第二加压泵连接,所述第二加压泵与换热器连接,所述换热器与所述加氢反应器的入口连接,所述加氢反应器的出口与换热器连接,所述换热器还与气液分离器连接,所述气液分离器的气体出口端与气体循环泵连接,所述气体循环泵与所述加氢反应器的入口连接,所述气液分离器的液体出口经减压阀与甲醇储存罐连接;制氢系统包括甲醇储存罐,所述甲醇储存罐与第三加压泵连接,所述第三加压泵与混合器连接,所述混合器与换热器连接,所述换热器与制氢反应器的入口连接,所述制氢反应器的出口与换热器连接,所述换热器还与气液分离器连接,所述气液分离器的气体出口连接氢气与二氧化碳的气体分离器,所述气体分离器的氢气出口连接氢气收集端,所述气体分离器剩余气体端连接气体循环泵,所述气体循环泵与制氢反应器入口连接,所述气液分离器的液体出口端连接液体循环泵,所述液体循环泵连接碳酸二甲酯与甲醇的液体分离器,所述液体分离器的甲醇出口连接所述混合器,所述液体分离器的碳酸二甲酯出口经减压阀后连接碳酸二甲酯储存罐。
6.如权利要求1-4中任意一项碳酸二甲酯-甲醇循环的储氢及制氢方法的系统,其特征在于:储氢系统包括氢源,所述氢源与第一加压泵连接,所述第一加压泵与加氢反应器的入口连接;还包括碳酸二甲酯储存罐,所述碳酸二甲酯储存罐与第二加压泵连接,所述第二加压泵与换热器连接,所述换热器与所述加氢反应器的入口连接,所述加氢反应器的出口与换热器连接,所述换热器还与气液分离器连接,所述气液分离器的气体出口端与气体循环泵连接,所述气体循环泵与所述加氢反应器的入口连接,所述气液分离器的液体出口经减压阀与甲醇储存罐连接;制氢系统包括甲醇储存罐,所述甲醇储存罐与第三加压泵连接,所述第三加压泵与混合器连接,所述混合器与换热器连接,所述换热器与制氢反应器的入口连接,所述制氢反应器的上部设置有氢气分离膜,所述氢气分离膜连接氢气收集端,所述制氢反应器的液体产物出口与换热器连接,所述换热器与液体循环泵连接,所述液体循环泵连接碳酸二甲酯与甲醇的液体分离器,所述液体分离器的甲醇出口连接所述混合器,所述液体分离器的碳酸二甲酯出口经减压阀后连接碳酸二甲酯储存罐。
7.如权利要求1-4中任意一项碳酸二甲酯-甲醇循环的储氢及制氢方法的系统,其特征在于:储氢系统包括氢源,所述氢源与第一加压泵连接,所述第一加压泵与加氢反应器的入口连接;还包括碳酸二甲酯储存罐,所述碳酸二甲酯储存罐与第二加压泵连接,所述第二加压泵与换热器连接,所述换热器与所述加氢反应器的入口连接,所述加氢反应器的出口与换热器连接,所述换热器还与气液分离器连接,所述气液分离器的气体出口端与气体循环泵连接,所述气体循环泵与所述加氢反应器的入口连接,所述气液分离器的液体出口经减压阀与甲醇储存罐连接;制氢系统包括甲醇储存罐,所述甲醇储存罐与混合器连接,所述混合器与第三加压泵连接,所述第三加压泵与制氢反应器的入口连接,所述制氢反应器的上部设置有氢气分离膜,所述氢气分离膜连接氢气收集端,所述制氢反应器的下部设置有DMC分离膜,所述DMC分离膜连接甲醇分离器,所述甲醇分离器的甲醇出口连接所述混合器,所述甲醇分离器还经减压阀连接有碳酸二甲酯存罐。