[發(fā)明專利]分配液化氣的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911130325.0
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN111197696A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李先明;杰夫·皮克斯;愛德華·永;杰夫·艾倫;顧佑宗;科倫·浩
• 申請（專利權(quán)）人: 國家能源投資集團有限責(zé)任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: F17C7/02
• 分類號: F17C7/02;F17C7/04;F17C13/00
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 侯志源

一種用于分配液化燃料的方法，該方法包括：將非石油燃料作為液化燃料提供至儲罐；使用設(shè)置在所述儲罐內(nèi)的泵將所述液化燃料的壓力升高至目標壓力，其中所述液化燃料的第一部分繞過或至少部分地繞過所述熱交換器；和將所述液化燃料的第二部分排放到所述熱交換器，其中，所述熱交換器配置為使所述液化燃料的第二部分升溫。提供一種分配器，該分配器包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)允許同時協(xié)調(diào)一個或多個車輛加燃料，其中，熱交換器在沒有外部制冷的情況下僅使用燃料本身來管理最終的分配溫度，并且燃料站不包括在泵和分配器之間設(shè)置的存儲子系統(tǒng)。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2018年11月16日提交的標題為“分配液化氣的方法和系統(tǒng)”的美國臨時申請?zhí)?2/768,150、和2019年9月20日提交的標題為“分配液化氣的方法和系統(tǒng)”的美國申請?zhí)?6/576,904的權(quán)益，其通過引用結(jié)合在本申請中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分配液化氣的方法和系統(tǒng)，更具體地，涉及分配液化氫氣或液化天然氣的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當前的大多數(shù)加氫站都使用氣態(tài)氫供應(yīng)，運輸昂貴，并且由于維護和資金成本而難以擴大成更大的加氫站或加氫站網(wǎng)絡(luò)。例如，通常地，氣體壓縮，特別是氫氣壓縮，是能源密集型的。當前加氫站(hydrogen refueling stations，HRS)中使用的壓縮機在尺寸上受限制，并且占加氫站維護成本的1/3到2/5。此外，由于壓縮升高了氫氣溫度，在加注車輛之前需要冷卻。即使使用存儲容器的高壓級聯(lián)，也需要氫氣預(yù)冷以產(chǎn)生與汽油或柴油加注相當?shù)募幼⑺俣取４鎯θ萜鞯募壜?lián)也需要大的占地面積和大量的資金投資。對于使用液氫的少數(shù)加氫站，液氫只降低了運輸成本。一旦液氫被運輸?shù)紿RS，將液氫與氣態(tài)供應(yīng)進行類似地處理，這是因為汽化是分配過程中的第一步。

例如，US 6,619,336 B2公開了一種稱為密度加注的補給燃料方法。該系統(tǒng)包括氣體壓縮機、冷卻裝置、高壓存儲容器和控制裝置。該系統(tǒng)是當前最先進的系統(tǒng)。它還概括了該行業(yè)在擴大氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施以滿足需求方面所面臨的挑戰(zhàn)，主要是：氣體壓縮為能源密集型的；通過制冷來預(yù)冷增加復(fù)雜性和成本；級聯(lián)存儲容器增加占地面積和資金投資；以及氣態(tài)供應(yīng)根本無法在物流(logistically)上擴展。

US 2012/0159970 A1公開了一種加注存儲容器的方法。該方法允許先泵送液氫然后將高壓液體汽化成氣體，或者先汽化液氫然后壓縮加熱的氣體。在任何一種情況下，在下游都設(shè)有一組高壓存儲容器，其中這些存儲容器浸入熱交換浴中。熱交換浴用循環(huán)泵和冷卻裝置或加熱裝置來主動地管理，以維持溫度。然而，將龐大的級聯(lián)存儲系統(tǒng)封閉在浴池中比傳統(tǒng)的級聯(lián)存儲系統(tǒng)昂貴，并且甚至難以管理。

DE 102016009672 A1公開了一種使用儲存的液氫的移動補給燃料系統(tǒng)以及一種使用冷蒸發(fā)氣體冷卻真空夾套管道的方法。

US 8,069,885(US 2008/0216913 A1)通過將蒸發(fā)氣體供給至燃料電池來管理蒸發(fā)氣體，該燃料電池將電力提供至移動加油裝置上的控制系統(tǒng)和壓縮機，使其成為沒有氫排放的自給自足單元。US 5,243,821公開了一種壓縮機系統(tǒng)，該壓縮機系統(tǒng)消耗來自儲罐的蒸汽空間的蒸發(fā)氣體以及啟動期間的蒸發(fā)氣體。這種往復(fù)式壓縮機系統(tǒng)具有精心設(shè)計的控制方案來管理泵回流。實際上，這種壓縮機系統(tǒng)具有太多熱泄漏，以致在運行數(shù)小時后會結(jié)冰并凍結(jié)。包括冗余壓縮機，以在壓縮機系統(tǒng)除冰的情況下提供不間斷的顧客供應(yīng)。

然而，在現(xiàn)有技術(shù)中所引用的壓縮機系統(tǒng)都不能提供可行的解決方案來滿足傳統(tǒng)燃料站(fueling station)所需的頻繁的開/關(guān)工作循環(huán)，或者提供使熱泄漏和蒸發(fā)最小化的方法。