CN115818567B - 一种大规模绿氨裂解制氢***及制氢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大规模绿氨裂解制氢***及制氢方法，属于制氢技术领域。本发明的绿氨裂解制氢***，包括液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元、能量转化单元、中央控制单元及在线分析单元；所述大规模绿氨裂解制氢***与用氢端进行匹配。本发明的绿氨裂解制氢***可根据用氢端需求进行定制化设计，可快速、精准响应大规模用氢端用氢需求，可实现对副产氮气的高效利用，以及氨裂解气中的残余氨气的循环利用，具有低碳环保、低成本的优势。
Description
技术领域
本发明属于制氢技术领域，特别是涉及一种大规模绿氨裂解制氢***及制氢方法。
背景技术
绿氢是全球公认的清洁能源，用绿氢大规模替代化石能源被认为是实现“双碳”目标的重要途径。目前，绿氢的生产、储运及终端应用正朝着大规模产业化阶段发展，不久的未来人类社会将全面进入绿氢驱动时代。严格来讲，绿氢是指由纯可再生能源驱动生产的氢气，整个生产过程中不产生碳排放。可再生能源具有显著的地域禀赋差异，西北地区具有丰富的以太阳能为主的可再生能源以及建设大规模光伏电站的荒漠化土地资源，因此西北地区拥有发展大规模可再生能源制绿氢的先天优势，然而西北地区的绿氢消纳能力有限，所生产的绝大部分绿氢需要经储存后运输至绿氢需求量大的东部地区甚至绿氢进口海外地区进行消纳。由此可见，大规模间歇性生产、大规模长时间储存及大规模长距离运输是绿氢走向全面商业化阶段的必然产业特征。
如今，绿氢的大规模间歇性生产问题已经解决，全球范围内正在建设由太阳能或太阳能与风能耦合驱动的大规模电解水制绿氢项目。下一阶段，绿氢的低成本、高密度及安全储运是实现绿氢大规模应用过程中所面临的关键难题。在众多绿氢储运方案中，氨(NH3)被认为是最具发展潜力的高效液态储运载体。但是，传统的氨裂解制氢技术存在能耗高、生产效率低、智能化程度低等问题，仅限于小规模应用，难以与大型用氢终端进行匹配，因此急需开发一种大规模绿氨制氢方法，以实现绿氢的大规模终端应用。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种大规模绿氨裂解制氢***及制氢方法，该***可根据用氢端需求进行定制化设计，可快速、精准响应大规模用氢端用氢需求，可实现对副产氮气的高效利用，以及氨裂解气中的残余氨气的循环利用，具有低碳环保、低成本的优势。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明目的之一是提供一种大规模绿氨裂解制氢***，包括液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元、能量转化单元、中央控制单元及在线分析单元；所述大规模绿氨裂解制氢***与用氢端进行匹配。
进一步地，所述液氨灌装单元设置有绿氨槽车，且具有将液氨从槽车中转移出来的功能，所述液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元依次相连。
进一步地，所述氨气裂解单元与所述氨气加热单元及所述氨气预热单元相连；所述液氨深冷单元与所述液氨储存单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气裂解单元及氢气纯化单元相连；所述氢气纯化单元与所述氮气储存单元和所述氢气储存单元相连；所述氮气储存单元与所述液氨灌装单元相连；所述能量转化单元与所述氨气缓存单元和所述氢气分配单元相连；所述在线分析单元与所述氨气裂解单元、液氨深冷单元及氢气储存单元相连。
进一步地，所述中央控制单元分为第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元及第四控制单元，所述第一控制单元与所述能量转化单元相连，所述第二控制单元与所述液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元相连，所述第三控制单元与所述在线分析单元相连，所述第四控制单元与所述用氢端相连。
进一步地，所述氨气裂解单元中含有催化剂，所述催化剂为多元过渡金属磁性催化剂。
进一步地，所述多元过渡金属磁性催化剂的活性组分为镍铁(NiFe)、镍钴(NiCo)、镍铬铁(NiCrFe)、镍钼铁(NiMoFe)、镍铜铁(NiCuFe)、镍锰铁(NiMnFe)、铁钴(FeCo)、铁铬(FeCr)、铁铬钼(FeCrMo)、铁铬钴(FeCrCo)中的一种或几种组合而成。
本发明目的之二是提供一种绿氨裂解制氢方法，采用所述的绿氨裂解制氢***进行。
进一步地，步骤包括：液氨依次进入液氨灌装单元和液氨储存单元，然后输送至液氨气化单元使液氨转变为氨气，再依次输送至氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元，然后输送至氨气裂解单元得到裂解气，裂解气输送至氨气预热单元与氨气缓存单元输送的氨气进行换热，换热后的裂解气输送至液氨深冷单元，液氨深冷单元的液氨来自于液氨储存单元，通过深冷处理得到的液氨输送至氨气裂解单元，通过深冷处理得到的氨气输送至氨气缓存单元，经深冷去除氨气后的裂解气输送至氢气纯化单元，得到的氢气和氮气分别进入氢气储存单元和氮气储存单元，储存的氮气输送至液氨灌装单元，储存的氢气输送至氢气分配单元，即完成氢气制备。
进一步地，具体步骤包括：所述绿氨槽车中的第一液氨经所述液氨灌装单元转移至所述液氨储存单元进行储存，储存于所述液氨储存单元的第二液氨输送至所述液氨气化单元进行气化处理，使第二液氨转变为第一氨气，所述第一氨气从所述液氨气化单元输送至所述氨气缓存单元进行缓存，储存于所述氨气缓存单元的第二氨气输送至所述氨气预热单元进行预热处理，预热后的第三氨气从所述氨气预热单元输送至所述氨气加热单元进行加热处理，加热后的第四氨气从所述氨气加热单元输送至所述氨气裂解单元进行裂解处理。在所述氨气裂解单元中，加热氨气在催化剂的作用下裂解为氢气和氮气，裂解后，所述第四氨气转变为第一裂解气，所述第一裂解气由氢气、氮气和微量氨气组成。
进一步地，所述裂解处理的反应温度为500～1200℃，优选500～800℃，反应压力为1～5MPa，优选1～3MPa。进一步地，所述催化剂在加热和电磁场条件下同时进行活化。所述电磁场为高频电磁场，频率为10kHz～10MHz，磁强度为500Gs～10T。在所述电磁场作用下，所述催化剂活性组分的外层电子处于高度激活状态，对氨气分子中的氮原子和氢原子产生较强的吸附作用，从而可以在高气压条件下优化氨裂解反应的动力学，进而使得氨气在高压依旧具有较高的裂解速率。
进一步地，所述氨气裂解单元的第一裂解气输送至所述氨气预热单元，与所述第二氨气进行换热，利用第一裂解气携带的余热对第二氨气进行预热，换热后的第一裂解气转变为第二裂解气。所述第二裂解气从所述氨气预热单元输送至所述液氨深冷单元，来自于所述液氨储存单元的第三液氨对第二裂解气进行深冷处理，通过深冷处理使所述第二裂解气中的残余氨气转变为第四液氨，与所述第二裂解气换热后的第三液氨转变为第五氨气。所述第四液氨输送至所述氨气裂解单元进行裂解处理，所述第五氨气输送至所述氨气缓存单元进行缓存。经深冷去除氨气后的第三裂解气输送至所述氢气纯化单元进行分离纯化处理。在所述氢气纯化单元，所述第三裂解气分离为第一氮气和第一氢气。
进一步地，来自于所述液氨深冷单元的第一氢气和第一氮气分别进入所述氢气储存单元和氮气储存单元进行储存。来自于所述氮气储存单元的第二氮气经压缩后转变为压缩氮气，所述压缩氮气经所述液氨灌装单元输送至液氨槽车，利用所述压缩氮气将位于液氨槽车的液氨压出，再经液氨灌装单元输送至液氨储存单元。所述第一氢气输送至氢气储存单元，来自于氢气储存单元的第二氢气进入氢气纯化单元再次纯化，第三氢气输送至氢气分配单元投入使用。
进一步地，来自于所述氢气分配单元的第五氢气和来自于氨气缓存单元的第六氨气输送至所述能量转化单元，通过燃料电池或燃气发电机将所述第五氢气或第六氨气中的化学能转化为第一电力、第二电力、第三电力和第二热量。所述第一电力和第二热量向所述液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元及氢气分配单元的用电设备和用热设备进行供应。所述第二电力和第三电力分别向所述在线分析单元和所述中央控制单元进行供应。
进一步地，所述在线分析单元与所述氨气裂解单元、液氨深冷单元及氢气储存单元相连。所述在线分析单元通过在线采集所述氨气裂解单元、液氨深冷单元及氢气储存单元的出口样品，对所述第一裂解气、第三裂解气、第三氢气中的氨浓度、氢浓度进行实时监测。
进一步地，所述中央控制单元通过第一控制、第二控制、第三控制及第四控制四条控制路径与生产装置、能源供应装置、在线分析装置及用氢端进行连接。所述中央控制单元具有向所述液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元、能量转化单元及在线分析单元发送工作指令，以及接受来自上述单元的运行数据和分析数据，并且根据装置运行状态和用氢端用氢需求数据实时优化、调整装置工作状态和生产能力的功能。
进一步地，所述用氢端包括绿氢冶金厂、绿氢燃烧发电厂、绿氢电化学发电厂、绿氢燃烧集中供热厂、城市、加氢站等各类用能、用氢工厂、设施和社区。当用氢端为集中式用能或用氢工厂时，所述大规模绿氨裂解制氢***比邻所述用能或用氢工厂进行建设，或在所述用能或用氢工厂内部进行建设。所述用能或用氢工厂在用氢过程中会产生余热，所述余热借助蒸汽或其他载体输送至所述大规模绿氨裂解制氢***，用以在所述氨气预热单元或氨气加热单元或氨气裂解单元对氨气进行加热。
进一步地，所述中央控制单元和氢气储存单元与所述用氢端相连。所述用氢端向所述中央控制单元发送包括用氢量和氢气质量的用氢需求，所述中央控制单元根据所述用氢端反馈的用氢需求制定生产菜单，并将生产菜单命令发送至所述液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元、能量转化单元及在线分析单元，使绿氨裂解制氢***根据所述中央控制单元下达的生产菜单命令进行绿氢的生产。所述液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元、能量转化单元的运行数据及所述在线分析单元的过程分析数据和产品分析数据上传至所述中央控制单元，所述中央控制单元对运行数据和产品分析数据进行分析，若数据符合所述用氢端需求，则向所述氢气储存单元下达绿氢输送命令，根据所述用氢端需要的绿氢流量将绿氢输送至所述用氢端；若数据不符合要求，则向绿氨裂解制氢***下达调节命令，直至运行数据和产品数据符合要求，再向所述氢气储存单元下达绿氢输送命令。
本发明的有益效果：
(1)传统氨分解制氢***仅限于小规模氨裂解制氢应用，单套***产氢量不超过500Nm3/h，难以与绿氢大规模应用需求进行匹配。本发明所述大规模绿氨裂解制氢***可以实现绿氨的大规模裂解，单套***的制氢能力可以达到10000Nm3/h以上，能够满足大规模绿氢冶金工厂、大规模绿氢发电厂、大规模化工厂等大规模绿氢应用端的需求。
(2)本发明所述绿氨裂解制氢***，其单套***产能调节范围宽，可根据用氢端需求进行定制化设计，实现***产能的精准匹配，避免产能过剩或不足等问题。
(3)传统氨分解制氢***高度依赖电网电力驱动制氢过程，而电网电价格较高，致使制氢过程产生高昂的运行成本。此外，电网电力绝大部分由化石燃料发电厂供应，具有较高的碳足迹，这会进一步增加氨分解制氢过程的碳足迹，无法满足用氢端对氢气的低碳足迹的要求。
本发明的大规模绿氨裂解制氢***，采用离网运行模式，***所需电力由超低碳足迹的原料绿氨或产品绿氢通过本地电化学发电或燃气发电的方式供应，绿氨和绿氢发电成本远低于电网电力，并且绿氨和绿氢在发电过程中不排放任何含碳气体，不仅可以使***制氢过程运行成本维持在较低水平，还能够保证产品绿氢的超低碳足迹，能够同时满足用氢端对绿氢的低成本和超低碳足迹要求。
(4)传统氨分解制氢***智能化程度低，对用氢端需求的响应能力弱，无法满足大规模用氢端对绿氢供应的快速、精准调节要求。本发明的大规模绿氨裂解制氢***，通过设置中央控制单元和在线分析单元，将生产装置的运行数据和产品质量数据以及用氢端的用氢需求数据实时上传到中央控制单元，中央控制单元根据用氢端用氢需求数据对生产装置的运行状态进行在线调节，进而实现对绿氢质量和绿氢产率的在线调节，以快速、精准响应大规模用氢端用氢需求。
(5)传统氨分解制氢***采用电加热方式提供氨分解过程所需的能量，存在余热利用率低、单位制氢能耗高等问题。本发明的大规模绿氨裂解制氢***，采用绿氨或绿氢发电过程中产生的热量以及用氢端运行过程中所产生的高温余热，对绿氨裂解环节提供热量，在充分利用不得不产生的余热的同时，可以大幅降低绿氨裂解能耗，使绿氢生产成本进一步降低。
(6)传统技术中，对氨裂解制氢过程中副产的氮气的利用率较低，造成了很大资源浪费。本发明的大规模绿氨裂解制氢***，对氨裂解制氢过程中副产的氮气进行收集和储存，一部分氮气用以***本身的仪表气、设备吹扫、设备保压等生产环节，另一部分氮气用以所述液氨灌装单元将槽罐中的液氨压出并输送至所述液氨储存单元，剩余氮气输送至用氢端进行使用，从而实现对副产氮气的高效利用，以提高生产过程的经济效益。
(7)传统氨分解制氢方法的反应压力较低，通常控制在0.5MPa以内，这不仅使得绿氢时空产率较低，还会大幅增加大规模制氢装置的投资和占地面积，因此传统方法在大规模制氢应用中的经济效益较差。本发明的大规模绿氨裂解制氢方法，采用电磁场对廉价的多元过渡金属磁性催化剂进行活化，使得催化剂可以在相对温和的温度和高气压条件下驱动反应高效进行，效果体现在绿氢时空产率的大幅提升上，这不仅可以极大降低大规模制氢装置的固定投资，还可以减少土地、人力等投资，进而实现低成本的绿氢的大规模生产。
(8)传统氨分解制氢方法，采用吸附剂吸附方法去除氨裂解气中的残余氨气，以提高裂解气纯度。然而，吸附剂所吸附的氨气难以被高效回收利用，造成了资源的浪费。本发明所述大规模绿氨裂解制氢方法，采用处于低温状态的原料绿氨通过深冷的方式将裂解气中的残余氨气冷却为液氨进行回收，并且将回收的液氨直接输送至氨裂解单元进行裂解处理，这种方式可以大幅提高裂解气中残余氨的分离和回收效率，此外，深冷所采用的冷媒为原料绿氨，无需增加额外投资，因此经济效益较为显著。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明大规模绿氨裂解制氢***的工艺流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种大规模绿氨裂解制氢***，工艺流程图如图1，包括液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元、能量转化单元、中央控制单元及在线分析单元；大规模绿氨裂解制氢***与用氢端进行匹配。
液氨灌装单元设置有绿氨槽车，液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元依次相连。氨气裂解单元与氨气加热单元及氨气预热单元相连；氨气裂解单元中含有催化剂，活性组分为镍铁、镍铜铁和铁铬。液氨深冷单元与液氨储存单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气裂解单元及氢气纯化单元相连；氢气纯化单元与氮气储存单元和氢气储存单元相连；氮气储存单元与液氨灌装单元相连；能量转化单元与氨气缓存单元和氢气分配单元相连；在线分析单元与氨气裂解单元、液氨深冷单元及氢气储存单元相连。
中央控制单元分为第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元及第四控制单元，第一控制单元与能量转化单元相连，第二控制单元与液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元相连，第三控制单元与在线分析单元相连，第四控制单元与用氢端相连。
制氢***的工作原理如下：
绿氨槽车中的第一液氨经液氨灌装单元转移至液氨储存单元进行储存，储存于液氨储存单元的第二液氨输送至液氨气化单元进行气化处理得到第一氨气，第一氨气输送至氨气缓存单元，储存于氨气缓存单元的第二氨气输送至氨气预热单元进行预热处理，预热后的第三氨气输送至氨气加热单元进行加热处理，加热后的第四氨气输送至氨气裂解单元进行裂解处理。在氨气裂解单元中，加热氨气在催化剂的作用下裂解为氢气和氮气，裂解后，第四氨气转变为第一裂解气。
氨气裂解单元的第一裂解气输送至氨气预热单元，与第二氨气进行换热，利用第一裂解气携带的余热对第二氨气进行预热，换热后的第一裂解气转变为第二裂解气。第二裂解气从氨气预热单元输送至液氨深冷单元，来自于液氨储存单元的第三液氨对第二裂解气进行深冷处理，通过深冷处理使第二裂解气中的残余氨气转变为第四液氨，与第二裂解气换热后的第三液氨转变为第五氨气。第四液氨输送至氨气裂解单元进行裂解处理，第五氨气输送至氨气缓存单元进行缓存。经深冷去除氨气后的第三裂解气输送至氢气纯化单元进行分离纯化处理。在氢气纯化单元，第三裂解气分离为第一氮气和第一氢气。
来自于液氨深冷单元的第一氢气和第一氮气分别进入氢气储存单元和氮气储存单元进行储存。来自于氮气储存单元的第二氮气经压缩后转变为压缩氮气，压缩氮气经液氨灌装单元输送至液氨槽车，利用压缩氮气将位于液氨槽车的液氨压出，再经液氨灌装单元输送至液氨储存单元。第一氢气输送至氢气储存单元，来自于氢气储存单元的第二氢气进入氢气纯化单元再次纯化，第三氢气输送至氢气分配单元投入使用。
来自于氢气分配单元的第五氢气和来自于氨气缓存单元的第六氨气输送至能量转化单元，通过燃料电池或燃气发电机将第五氢气或第六氨气中的化学能转化为第一电力、第二电力、第三电力和第二热量。第一电力和第二热量向液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元及氢气分配单元的用电设备和用热设备进行供应。第二电力和第三电力分别向在线分析单元和中央控制单元进行供应。
在线分析单元与氨气裂解单元、液氨深冷单元及氢气储存单元相连。在线分析单元通过在线采集氨气裂解单元、液氨深冷单元及氢气储存单元的出口样品，对第一裂解气、第三裂解气、第三氢气中的氨浓度、氢浓度进行实时监测。
中央控制单元通过第一控制、第二控制、第三控制及第四控制四条控制路径与生产装置、能源供应装置、在线分析装置及用氢端进行连接。中央控制单元具有向液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元、能量转化单元及在线分析单元发送工作指令，以及接受来自上述单元的运行数据和分析数据，并且根据装置运行状态和用氢端用氢需求数据实时优化、调整装置工作状态和生产能力的功能。
中央控制单元和氢气储存单元与用氢端相连。用氢端向中央控制单元发送包括用氢量和氢气质量的用氢需求，中央控制单元根据用氢端反馈的用氢需求制定生产菜单，并将生产菜单命令发送至液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元、能量转化单元及在线分析单元，使绿氨裂解制氢***根据中央控制单元下达的生产菜单命令进行绿氢的生产。液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元、能量转化单元的运行数据及在线分析单元的过程分析数据和产品分析数据上传至中央控制单元，中央控制单元对运行数据和产品分析数据进行分析，若数据符合用氢端需求，则向氢气储存单元下达绿氢输送命令，根据用氢端需要的绿氢流量将绿氢输送至用氢端；若数据不符合要求，则向绿氨裂解制氢***下达调节命令，直至运行数据和产品数据符合要求，再向氢气储存单元下达绿氢输送命令。
在本实施例中，绿氨裂解制氢***与绿氢冶金厂进行匹配。由绿氨裂解制氢***构成的装置设置在绿氢冶金厂内部。绿氢通过管道由绿氨裂解制氢装置输送至绿氢冶金厂用氢装置。绿氢冶金厂内的废热、余热输送至绿氨裂解装置，作为加热单元和反应单元的热源。
实施例2
绿氨裂解制氢***同实施例1，在本实施例中，绿氨裂解制氢***与氢能城市进行匹配。由绿氨裂解制氢***构成的装置设置在城市郊区，所生产的绿氢通过管网输送至分布于城市各处的加氢站等用氢端。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种大规模绿氨裂解制氢***，其特征在于，包括液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元、能量转化单元、中央控制单元及在线分析单元；所述大规模绿氨裂解制氢***与用氢端进行匹配；
所述液氨灌装单元设置有绿氨槽车，所述液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元依次相连；
所述氨气裂解单元与所述氨气加热单元及所述氨气预热单元相连；所述液氨深冷单元与所述液氨储存单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气裂解单元及氢气纯化单元相连；所述氢气纯化单元与所述氮气储存单元和所述氢气储存单元相连；所述氮气储存单元与所述液氨灌装单元相连；所述能量转化单元与所述氨气缓存单元和所述氢气分配单元相连；所述在线分析单元与所述氨气裂解单元、液氨深冷单元及氢气储存单元相连；
所述中央控制单元分为第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元及第四控制单元，所述第一控制单元与所述能量转化单元相连，所述第二控制单元与所述液氨灌装单元、液氨储存单元、液氨气化单元、氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元、氨气裂解单元、液氨深冷单元、氢气纯化单元、氮气储存单元、氢气储存单元、氢气分配单元相连，所述第三控制单元与所述在线分析单元相连，所述第四控制单元与所述用氢端相连。
2.根据权利要求1所述的绿氨裂解制氢***，其特征在于，所述氨气裂解单元中含有催化剂，所述催化剂为多元过渡金属磁性催化剂；所述催化剂在加热和电磁场条件下同时进行活化。
3.根据权利要求2所述的绿氨裂解制氢***，其特征在于，所述多元过渡金属磁性催化剂的活性组分为镍铁、镍钴、镍铬铁、镍钼铁、镍铜铁、镍锰铁、铁钴、铁铬、铁铬钼、铁铬钴中的一种或几种组合而成。
4.根据权利要求2所述的绿氨裂解制氢***，其特征在于，所述氨气裂解单元的温度为500～1200℃，压力为1～5MPa；所述电磁场为高频电磁场，频率为10kHz～10MHz，磁强度为500Gs～10T。
5.一种绿氨裂解制氢方法，其特征在于，采用权利要求1～4任一项所述的绿氨裂解制氢***进行。
6.根据权利要求5所述的绿氨裂解制氢方法，其特征在于，步骤包括：液氨依次进入液氨灌装单元和液氨储存单元，然后输送至液氨气化单元使液氨转变为氨气，再依次输送至氨气缓存单元、氨气预热单元、氨气加热单元，然后输送至氨气裂解单元得到裂解气，裂解气输送至氨气预热单元与氨气缓存单元输送的氨气进行换热，换热后的裂解气输送至液氨深冷单元，液氨深冷单元的液氨来自于液氨储存单元，通过深冷处理得到的液氨输送至氨气裂解单元，通过深冷处理得到的氨气输送至氨气缓存单元，经深冷去除氨气后的裂解气输送至氢气纯化单元，得到的氢气和氮气分别进入氢气储存单元和氮气储存单元，储存的氮气输送至液氨灌装单元，将槽罐中的液氨压出并输送至所述液氨储存单元，储存的氢气输送至氢气分配单元，即完成氢气制备。
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