CN115615138A - 一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，包括：第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、过冷器、第一氮气透平膨胀机、第二氮气透平膨胀机、第一氖气透平膨胀机、第二氖气透平膨胀机、氢气透平膨胀机、氢气低温纯化器、喷射器、液氢储罐。上述的氢液化***的产能能大大提高至30吨/天，产能是现有技术的3倍，将更有效的推动氢气的大规模应用。现有的10吨/天的氢液化***的综合能耗为13~13.5KWh/kg液氢，而本发明的30吨/天的氢液化***的综合能耗为10KWh/kg液氢，单位能耗更低，成本更低。

Description

一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***
技术领域
本发明涉及能源生产设备领域，具体涉及一种高效节能的氢液化***。
背景技术
目前市场上最大规模的国产自主氢液化技术是10吨/天氢液化工艺技术，该液化工艺采用氢循环膨胀制冷来得到液化氢气所需的冷能，氢循环膨胀制冷中需要对氢进行压缩，但是由于氢不易被压缩，使得压缩机的成本和能耗都较大，而随着氢能市场进一步发展，更大规模的氢液化工艺技术需求量也水涨船高。现有国产自主的氢液化工艺技术最大规模为10吨/天，并不能适应日后的大规模氢能发展，现在亟需一种产能更高、能耗更低的氢液化***。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：将提供一种产能更高、能耗更低的氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，其特征在于：包括：第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、过冷器、第一氮气透平膨胀机、第二氮气透平膨胀机、第一氖气透平膨胀机、第二氖气透平膨胀机、氢气透平膨胀机、氢气低温纯化器、喷射器、液氢储罐，第一换热器中设置有A1通路、A2通路、A3通路、A4通路、A5通路、A6通路，第二换热器中设置有B1通路、B2通路、B3通路、B4通路、B5通路、B6通路，第三换热器中设置有C1通路、C2通路、C3通路、C4通路、C5通路、C6通路，第四换热器中设置有D1通路、D2通路、D3通路、D4通路，第五换热器中设置有E1通路、E2通路、E3通路、E4通路，过冷器中设置有F1通路、F2通路，C2通路、F1通路中填充有正-仲氢转换催化剂，氢气管道的一端与A1通路的进口相连，A1通路的出口通过管道与B1通路的进口相连，B1通路的出口通过管道与C1通路的进口相连，C1通路的出口通过管道与氢气低温纯化器的进口相连，氢气低温纯化器的出口通过管道与C2通路的进口相连，C2通路的出口通过管道与D1通路的进口相连，D1通路的出口通过管道与氢气透平膨胀机的膨胀入口相连，氢气透平膨胀机的膨胀出口通过管道与E1通路的进口相连，E1通路的出口通过管道与喷射器的进口相连，喷射器的出口通过管道与F1通路的进口相连，F1通路的出口通过第一管道与液氢储罐相连，第一管道上串联有第一节流阀，F1通路的出口还通过第二管道与F2通路的进口相连，第二管道上串联有第二节流阀，F2通路的出口通过管道与E2通路的进口相连，E2通路的出口通过管道与D2通路的进口相连，D2通路的出口通过管道与C3通路的进口相连，C3通路的出口通过管道与B2通路的进口相连，B2通路的出口通过管道与A2通路的进口相连，A2通路的出口通过管道与第一离心压缩机的进口相连，第一离心压缩机的出口通过管道与第一循环水冷却器的进口相连，第一循环水冷却器的出口通过管道与氢气管道相连，第一氮气透平膨胀机的膨胀出口通过管道与B3通路的进口相连，B3通路的出口通过管道与A3通路的进口相连，A3通路的出口通过管道与第二离心压缩机的进口相连，第二离心压缩机的出口通过管道与第二循环水冷却器的进口相连，第二循环水冷却器的出口通过管道与第二氮气透平膨胀机的增压制动进口相连，第二氮气透平膨胀机的的膨胀出口通过管道与C4通路的进口相连，C4通路的出口通过管道与B3通路的进口相连，第二氮气透平膨胀机的增压制动出口通过管道与第三循环水冷却器的进口相连，第三循环水冷却器的出口通过管道与第一氮气透平膨胀机的增压制动进口相连，第一氮气透平膨胀机的增压制动出口通过管道与第四循环水冷却器的进口相连，第四循环水冷却器的出口通过管道与A4通路的进口相连，A4通路的出口分别通过管道与第一氮气透平膨胀机的膨胀进口、B4通路的进口相连，B4通路的出口通过管道与第二氮气透平膨胀机的膨胀进口相连，第一氖气透平膨胀机的膨胀出口通过管道与D3通路的进口相连，D3通路的出口通过管道与C5通路的进口相连，C5通路的出口通过管道与B5通路的进口相连，B5通路的出口通过管道与A5通路的进口相连，A5通路的出口通过管道与第三离心压缩机的进口相连，第三离心压缩机的出口通过管道与第五循环水冷却器的进口相连，第五循环水冷却器的出口通过管道与第一氖气透平膨胀机的增压制动进口相连，第一氖气透平膨胀机的增压制动出口通过管道与第六循环水冷却器的进口相连，第六循环水冷却器的出口通过管道与第二氖气透平膨胀机的增压制动进口相连，第二氖气透平膨胀机的膨胀出口通过管道与E3通路的进口相连，E3通路的出口通过管道与D3通路的进口相连，第二氖气透平膨胀机的增压制动出口通过管道与A6通路的进口相连，A6通路的出口通过管道与B6通路的进口相连，B6通路的出口通过管道与C6通路的进口相连，C6通路的出口通过管道与D4通路的进口相连，D4通路的出口分别通过管道与E4通路的进口、第一氖气透平膨胀机的膨胀进口相连，E4通路的出口通过管道与第二氖气透平膨胀机的膨胀进口相连，液氢储罐上的BOG出口通过管道与喷射器的喉部进口相连。
进一步的，前述的一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，其中：氢气透平膨胀机采用气轴承对膨胀机中的主轴进行支撑，气轴承采用氢气作为工作气体。
进一步的，前述的一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，其中：D1通路、E1通路中也填充有正-仲氢转换催化剂。
进一步的，前述的一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，其中：第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一氮气透平膨胀机的透平膨胀部、第二氮气透平膨胀机的透平膨胀部、氢气低温纯化器均位于预冷冷箱中，预冷冷箱由珠光砂绝热保冷；第四换热器、第五换热器、过冷器、第一氖气透平膨胀机的透平膨胀部、第二氖气透平膨胀机的透平膨胀部、氢气透平膨胀机的透平膨胀部均位于液化冷箱中，液化冷箱中通过动态真空进行保冷。
进一步的，前述的一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，其中：A4通路的出口和第一氮气透平膨胀机的膨胀进口之间的管道上串联有一个第三节流阀，液氢储罐上的BOG出口和喷射器的喉部进口之间的管道上串联有一个第四节流阀。
本发明的优点为：由于采用了氮气循环膨胀制冷对原料氢进行三级预冷、采用制冷能力更强、能耗更低的氖气循环膨胀制冷对原料氢进行两级冷却、采用氢气透平膨胀机使原料氢绝热膨胀做功降温、采用低温反流氢对原料氢进行冷却，使得本发明中的氢液化***的产能能大大提高至30吨/天，产能是现有技术的3倍，将更有效的推动氢气的大规模应用。现有的10吨/天的氢液化***的综合能耗为13~13.5KWh/kg液氢，而本发明的30吨/天的氢液化***的综合能耗为10KWh/kg液氢，单位能耗更低，成本更低。
附图说明
图1为本发明所述的一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，包括：第一换热器1、第二换热器2、第三换热器3、第四换热器4、第五换热器5、过冷器6、第一氮气透平膨胀机7、第二氮气透平膨胀机8、第一氖气透平膨胀机9、第二氖气透平膨胀机10、氢气透平膨胀机71、氢气低温纯化器72、喷射器73、液氢储罐74，第一换热器1中设置有A1通路11、A2通路12、A3通路13、A4通路14、A5通路15、A6通路16，第二换热器2中设置有B1通路21、B2通路22、B3通路23、B4通路24、B5通路25、B6通路26，第三换热器3中设置有C1通路31、C2通路32、C3通路33、C4通路34、C5通路35、C6通路36，第四换热器4中设置有D1通路41、D2通路42、D3通路43、D4通路44，第五换热器5中设置有E1通路51、E2通路52、E3通路53、E4通路54，过冷器6中设置有F1通路61、F2通路62，C2通路32、F1通路61中填充有正-仲氢转换催化剂，氢气管道88的一端与A1通路11的进口相连，A1通路11的出口通过管道与B1通路21的进口相连，B1通路21的出口通过管道与C1通路31的进口相连，C1通路31的出口通过管道与氢气低温纯化器72的进口相连，氢气低温纯化器72的出口通过管道与C2通路32的进口相连，C2通路32的出口通过管道与D1通路41的进口相连，D1通路41的出口通过管道与氢气透平膨胀机71的膨胀入口相连，氢气透平膨胀机71的膨胀出口通过管道与E1通路51的进口相连，E1通路51的出口通过管道与喷射器73的进口相连，喷射器73的出口通过管道与F1通路61的进口相连，F1通路61的出口通过第一管道91与液氢储罐74相连，第一管道91上串联有第一节流阀75，F1通路61的出口还通过第二管道92与F2通路62的进口相连，第二管道92上串联有第二节流阀76，F2通路62的出口通过管道与E2通路52的进口相连，E2通路52的出口通过管道与D2通路42的进口相连，D2通路42的出口通过管道与C3通路33的进口相连，C3通路33的出口通过管道与B2通路22的进口相连，B2通路22的出口通过管道与A2通路12的进口相连，A2通路12的出口通过管道与第一离心压缩机77的进口相连，第一离心压缩机77的出口通过管道与第一循环水冷却器78的进口相连，第一循环水冷却器78的出口通过管道与氢气管道88相连，第一氮气透平膨胀机7的膨胀出口通过管道与B3通路23的进口相连，B3通路23的出口通过管道与A3通路13的进口相连，A3通路13的出口通过管道与第二离心压缩机81的进口相连，第二离心压缩机81的出口通过管道与第二循环水冷却器82的进口相连，第二循环水冷却器82的出口通过管道与第二氮气透平膨胀机8的增压制动进口相连，第二氮气透平膨胀机8的的膨胀出口通过管道与C4通路34的进口相连，C4通路34的出口通过管道与B3通路23的进口相连，第二氮气透平膨胀机8的增压制动出口通过管道与第三循环水冷却器79的进口相连，第三循环水冷却器79的出口通过管道与第一氮气透平膨胀机7的增压制动进口相连，第一氮气透平膨胀机7的增压制动出口通过管道与第四循环水冷却器80的进口相连，第四循环水冷却器80的出口通过管道与A4通路14的进口相连，A4通路14的出口分别通过管道与第一氮气透平膨胀机7的膨胀进口、B4通路24的进口相连，B4通路24的出口通过管道与第二氮气透平膨胀机8的膨胀进口相连，第一氖气透平膨胀机9的膨胀出口通过管道与D3通路43的进口相连，D3通路43的出口通过管道与C5通路35的进口相连，C5通路35的出口通过管道与B5通路25的进口相连，B5通路25的出口通过管道与A5通路15的进口相连，A5通路15的出口通过管道与第三离心压缩机83的进口相连，第三离心压缩机83的出口通过管道与第五循环水冷却器84的进口相连，第五循环水冷却器84的出口通过管道与第一氖气透平膨胀机9的增压制动进口相连，第一氖气透平膨胀机9的增压制动出口通过管道与第六循环水冷却器85的进口相连，第六循环水冷却器85的出口通过管道与第二氖气透平膨胀机10的增压制动进口相连，第二氖气透平膨胀机10的膨胀出口通过管道与E3通路53的进口相连，E3通路53的出口通过管道与D3通路43的进口相连，第二氖气透平膨胀机10的增压制动出口通过管道与A6通路16的进口相连，A6通路16的出口通过管道与B6通路26的进口相连，B6通路26的出口通过管道与C6通路36的进口相连，C6通路36的出口通过管道与D4通路44的进口相连，D4通路44的出口分别通过管道与E4通路54的进口、第一氖气透平膨胀机9的膨胀进口相连，E4通路54的出口通过管道与第二氖气透平膨胀机10的膨胀进口相连，液氢储罐74上的BOG出口通过管道与喷射器73的喉部进口相连。
在本实施例中，D1通路41、E1通路51中也填充有正-仲氢转换催化剂，使得原料氢经过D1通路41、E1通路51中时也能进行正-仲氢转换。第一换热器1、第二换热器2、第三换热器3、第一氮气透平膨胀机7的透平膨胀部、第二氮气透平膨胀机8的透平膨胀部、氢气低温纯化器72均位于预冷冷箱89中，预冷冷箱89由珠光砂绝热保冷；第四换热器4、第五换热器5、过冷器6、第一氖气透平膨胀机9的透平膨胀部、第二氖气透平膨胀机10的透平膨胀部、氢气透平膨胀机71的透平膨胀部均位于液化冷箱90中，液化冷箱90中通过动态真空进行保冷。
A4通路14的出口和第一氮气透平膨胀机7的膨胀进口之间的管道上串联有一个第三节流阀87，液氢储罐74上的BOG出口和喷射器73的喉部进口之间的管道上串联有一个第四节流阀86。
氢气透平膨胀机71采用气轴承对膨胀机中的主轴进行支撑，气轴承采用氢气作为工作气体，氢气透平膨胀机71不能采用油轴承对主轴进行支撑，油轴承中的油易污染原料氢。
工作时，需要液化的原料氢由电解制氢制得，原料氢的纯度大于99.999%、压力1.6Mpa（A）、温度≤40℃，原料氢通过氢气管道88进入第一换热器1中的A1通路11中进行换热预冷，使得原料氢降温至290K，然后原料氢进入第二换热器2中的B1通路21中进行换热预冷，使得原料氢降温至175K，接着原料氢进入第三换热器3中的C1通路31中进行换热预冷，使得原料氢降温至83K，然后原料氢进入氢气低温纯化器72中脱除杂质，接着原料氢进入C2通路32中进行正-仲氢转化，使得原料氢中的仲氢浓度达到47%，然后原料氢进入第四换热器4中的D1通路41中进行换热冷却，使得原料氢降温至60K，接着原料氢去到氢气透平膨胀机71进行透平膨胀，原料氢膨胀至13Bara，等熵效率≥75%，原料氢的温度降至56.6K以下，然后原料氢进入第五换热器5中的E1通路51中进行换热冷却，使得原料氢降温至32K，此时原料氢转化为饱和液氢，饱和液氢较易汽化，接着原料氢进入喷射器73中节流膨胀，使得原料氢降温至23.5K，然后原料氢进入过冷器6中的F1通路61中进行换热冷却，使得原料氢降温至23K，同时在F1通路61中进行正-仲氢转化，使得原料氢中的仲氢浓度达到97%以上，接着原料氢中的一部分氢经第一节流阀75节流膨胀降温至20.9K左右后进入液氢储罐74中进行储存；
原料氢中的剩余一部分作为反流氢经第二节流阀76节流膨胀降温至20.9K左右后进入过冷器6中的F2通路62中作为冷媒为热交换提供冷量，然后反流氢进入第五换热器5中的E2通路52中作为冷媒为热交换提供冷量，接着反流氢进入第四换热器4中的D2通路42中作为冷媒为热交换提供冷量，然后反流氢进入第三换热器3中的C3通路33中作为冷媒为热交换提供冷量，接着反流氢进入第二换热器2中的B2通路22中作为冷媒为热交换提供冷量，然后反流氢进入第一换热器1中的A2通路12中作为冷媒为热交换提供冷量，此时反流氢会复温至310K左右，接着反流氢依次进入第一离心压缩机77和第一循环水冷却器78，使得反流氢被加压至16Bara、温度控制在313K左右，然后反流氢流入至氢气管道88中与原料氢相混合；
第二氮气透平膨胀机8中绝热膨胀降温后的温度为80K的低温氮气进入第三换热器3中的C4通路34中作为冷媒为热交换提供冷量，然后该部分低温氮气和第一氮气透平膨胀机7中绝热膨胀降温后的温度为142K的低温氮气相汇合进入第二换热器2中的B3通路23中作为冷媒为热交换提供冷量，接着低温氮气进入第一换热器1中的A3通路13中作为冷媒为热交换提供冷量，然后复温后的氮气依次进入第二离心压缩机81和第二循环水冷却器82，使得氮气能被加压和降温，接着氮气进入第二氮气透平膨胀机8的增压制动部中制动增压，然后增压后的氮气进入第三循环水冷却器79中冷却，接着氮气进入第一氮气透平膨胀机7的增压制动部中制动增压，然后增压后的氮气进入第四循环水冷却器80中冷却，接着氮气进入第一换热器1中的A4通路14中换热预冷，然后氮气中的一部分经第三节流阀87节流膨胀降温后进入第一氮气透平膨胀机7中进行绝热膨胀降温，氮气中的另一部分进入第二换热器2中的B4通路24中换热预冷，接着这部分氮气进入第二氮气透平膨胀机8中进行绝热膨胀降温；
第二氖气透平膨胀机10中绝热膨胀降温后的温度为28K的低温氖气进入第五换热器5中的E3通路53中作为冷媒为热交换提供冷量，然后该部分低温氖气和第一氖气透平膨胀机9中绝热膨胀降温后的温度为37K的低温氖气相汇合进入第四换热器4中的D3通路43中作为冷媒为热交换提供冷量，接着低温氖气进入第三换热器3中的C5通路35中作为冷媒为热交换提供冷量，然后低温氖气进入第二换热器2中的B5通路25中作为冷媒为热交换提供冷量，接着低温氖气进入第一换热器1中的A5通路15中作为冷媒为热交换提供冷量，此时氖气复温至310K，然后氖气依次进入第三离心压缩机83和第五循环水冷却器84，使得氖气能被加压和降温，接着氖气进入第一氖气透平膨胀机9的增压制动部中制动增压，然后氖气进入第六循环水冷却器85中降温，接着氖气进入第二氖气透平膨胀机10的增压制动部中制动增压至30 Bara，然后氖气进入第一换热器1中的A6通路16中换热预冷，接着氖气进入第二换热器2中的B6通路26中换热预冷，然后氖气进入第三换热器3中的C6通路36中换热预冷，接着氖气进入第四换热器4中的D4通路44中换热预冷，然后氖气中的一部分进入第一氖气透平膨胀机9中进行绝热膨胀降温，氖气中的另一部分进入第五换热器5中的E4通路54中换热预冷，接着这部分氖气进入第二氖气透平膨胀机10中进行绝热膨胀降温；
液氢储罐74中的BOG经第四节流阀86节流膨胀降温后进入喷射器73中与原料氢混合，这样设置后能对BOG进行回收。
由于采用了氮气循环膨胀制冷对原料氢进行三级预冷、采用制冷能力更强、能耗更低的氖气循环膨胀制冷对原料氢进行两级冷却、采用氢气透平膨胀机使原料氢绝热膨胀做功降温、采用低温反流氢对原料氢进行冷却，使得本发明中的氢液化***的产能能大大提高至30吨/天，产能是现有技术的3倍，将更有效的推动氢气的大规模应用。
现有的10吨/天氢液化***的综合能耗为13~13.5KWh/kg液氢，而本发明的30吨/天的氢液化***的综合能耗为10KWh/kg液氢，单位能耗更低，成本更低。

Claims (5)

1.一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，其特征在于：包括：第一换热器、第二换热器、第三换热器、第四换热器、第五换热器、过冷器、第一氮气透平膨胀机、第二氮气透平膨胀机、第一氖气透平膨胀机、第二氖气透平膨胀机、氢气透平膨胀机、氢气低温纯化器、喷射器、液氢储罐，第一换热器中设置有A1通路、A2通路、A3通路、A4通路、A5通路、A6通路，第二换热器中设置有B1通路、B2通路、B3通路、B4通路、B5通路、B6通路，第三换热器中设置有C1通路、C2通路、C3通路、C4通路、C5通路、C6通路，第四换热器中设置有D1通路、D2通路、D3通路、D4通路，第五换热器中设置有E1通路、E2通路、E3通路、E4通路，过冷器中设置有F1通路、F2通路，C2通路、F1通路中填充有正-仲氢转换催化剂，氢气管道的一端与A1通路的进口相连，A1通路的出口通过管道与B1通路的进口相连，B1通路的出口通过管道与C1通路的进口相连，C1通路的出口通过管道与氢气低温纯化器的进口相连，氢气低温纯化器的出口通过管道与C2通路的进口相连，C2通路的出口通过管道与D1通路的进口相连，D1通路的出口通过管道与氢气透平膨胀机的膨胀入口相连，氢气透平膨胀机的膨胀出口通过管道与E1通路的进口相连，E1通路的出口通过管道与喷射器的进口相连，喷射器的出口通过管道与F1通路的进口相连，F1通路的出口通过第一管道与液氢储罐相连，第一管道上串联有第一节流阀，F1通路的出口还通过第二管道与F2通路的进口相连，第二管道上串联有第二节流阀，F2通路的出口通过管道与E2通路的进口相连，E2通路的出口通过管道与D2通路的进口相连，D2通路的出口通过管道与C3通路的进口相连，C3通路的出口通过管道与B2通路的进口相连，B2通路的出口通过管道与A2通路的进口相连，A2通路的出口通过管道与第一离心压缩机的进口相连，第一离心压缩机的出口通过管道与第一循环水冷却器的进口相连，第一循环水冷却器的出口通过管道与氢气管道相连，第一氮气透平膨胀机的膨胀出口通过管道与B3通路的进口相连，B3通路的出口通过管道与A3通路的进口相连，A3通路的出口通过管道与第二离心压缩机的进口相连，第二离心压缩机的出口通过管道与第二循环水冷却器的进口相连，第二循环水冷却器的出口通过管道与第二氮气透平膨胀机的增压制动进口相连，第二氮气透平膨胀机的的膨胀出口通过管道与C4通路的进口相连，C4通路的出口通过管道与B3通路的进口相连，第二氮气透平膨胀机的增压制动出口通过管道与第三循环水冷却器的进口相连，第三循环水冷却器的出口通过管道与第一氮气透平膨胀机的增压制动进口相连，第一氮气透平膨胀机的增压制动出口通过管道与第四循环水冷却器的进口相连，第四循环水冷却器的出口通过管道与A4通路的进口相连，A4通路的出口分别通过管道与第一氮气透平膨胀机的膨胀进口、B4通路的进口相连，B4通路的出口通过管道与第二氮气透平膨胀机的膨胀进口相连，第一氖气透平膨胀机的膨胀出口通过管道与D3通路的进口相连，D3通路的出口通过管道与C5通路的进口相连，C5通路的出口通过管道与B5通路的进口相连，B5通路的出口通过管道与A5通路的进口相连，A5通路的出口通过管道与第三离心压缩机的进口相连，第三离心压缩机的出口通过管道与第五循环水冷却器的进口相连，第五循环水冷却器的出口通过管道与第一氖气透平膨胀机的增压制动进口相连，第一氖气透平膨胀机的增压制动出口通过管道与第六循环水冷却器的进口相连，第六循环水冷却器的出口通过管道与第二氖气透平膨胀机的增压制动进口相连，第二氖气透平膨胀机的膨胀出口通过管道与E3通路的进口相连，E3通路的出口通过管道与D3通路的进口相连，第二氖气透平膨胀机的增压制动出口通过管道与A6通路的进口相连，A6通路的出口通过管道与B6通路的进口相连，B6通路的出口通过管道与C6通路的进口相连，C6通路的出口通过管道与D4通路的进口相连，D4通路的出口分别通过管道与E4通路的进口、第一氖气透平膨胀机的膨胀进口相连，E4通路的出口通过管道与第二氖气透平膨胀机的膨胀进口相连，液氢储罐上的BOG出口通过管道与喷射器的喉部进口相连。
2.根据权利要求1所述的一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，其特征在于：氢气透平膨胀机采用气轴承对膨胀机中的主轴进行支撑，气轴承采用氢气作为工作气体。
3.根据权利要求1或2所述的一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，其特征在于：D1通路、E1通路中也填充有正-仲氢转换催化剂。
4.根据权利要求1或2所述的一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，其特征在于：第一换热器、第二换热器、第三换热器、第一氮气透平膨胀机的透平膨胀部、第二氮气透平膨胀机的透平膨胀部、氢气低温纯化器均位于预冷冷箱中，预冷冷箱由珠光砂绝热保冷；第四换热器、第五换热器、过冷器、第一氖气透平膨胀机的透平膨胀部、第二氖气透平膨胀机的透平膨胀部、氢气透平膨胀机的透平膨胀部均位于液化冷箱中，液化冷箱中通过动态真空进行保冷。
5.根据权利要求1或2所述的一种氮气和氖气循环膨胀制冷的氢液化***，其特征在于：A4通路的出口和第一氮气透平膨胀机的膨胀进口之间的管道上串联有一个第三节流阀，液氢储罐上的BOG出口和喷射器的喉部进口之间的管道上串联有一个第四节流阀。
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