[發明專利]用于儲存和分配液化氫的方法和設施

在審

• 申請號: 201980034511.6
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN112154295A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 弗朗索瓦·拉古特;勞倫·奧里狄熱;法比耶娜·迪朗;皮埃爾·巴嘉奧克斯;讓-馬克·本哈特
• 申請（專利權）人: 喬治洛德方法研究和開發液化空氣有限公司
• 主分類號: F25J1/00
• 分類號: F25J1/00;F25J1/02;F17C5/04
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊貝貝;臧建明

本發明涉及一種使用設施(1)來儲存和分配液化氫的方法，所述設施包括用于預定儲存壓力下的液態氫的儲存器(4)、氫氣源(2)、包括連接到所述源(2)的入口和連接到所述液態氫儲存器(4)的出口的液化器(3)，所述儲存器(4)包括用于抽取液體的管(10)，所述管包括連接到所述液態氫儲存器(4)的一端和旨在連接到至少一個移動罐(8)的一端，所述方法包括將由該源(2)供應的氫氣的步驟和將所述經液化的氫轉移到該儲存器(4)中的步驟，其特征在于，被所述液化器(3)液化并且被轉移到所述儲存器(4)中的氫的溫度低于所述儲存壓力下的氫的起氣泡溫度。

本發明涉及用于儲存和分配液化氫的方法和設備。

本發明更具體涉及一種用于使用設備來儲存和分配液化氫的方法，該設備包括用于預定儲存壓力下的液態氫的儲存設施、氣態氫源、包括連接到該源的入口和連接到該液態氫儲存設施的出口的液化器，該儲存設施包括液體提取管，該液體提取管包括連接到該液態氫儲存設施的端部和旨在連接到至少一個移動罐的端部，該方法包括液化由源供應的氣態氫的階段和將液化氫轉移到儲存設施的階段。

特別地，當必須長距離運輸大量產品時，由于其密度，液態氫與氣態氫相比更受歡迎。

液態氫的另一個優點與其密度和在燃料電池車輛的氫服務站中的大儲存容量有關。20K的溫度實際上消除了氣體中的所有雜質(其在此溫度下為固體)，這優化燃料電池的運行。

另一方面，由于與水相比，液態氫的密度低(70克/升)，靜壓頭可提供的壓力和低溫可以在液體轉移期間產生相當大的蒸發損失。

具體地，氫液化工廠中用于裝載卡車和填充罐的系統可能導致范圍高達產量的15％的損失(例如，罐損失0.2％、填充罐的閥閃蒸損失5％、并且填充卡車的方法損失10％)。

當然，這些蒸發損失可回收、再加熱、儲存后再壓縮并且重新注入到液化器中。這在圖1中圖解地示出，該圖表示包括用于所產生的液體的儲存設施4的設備。由氣態氫源2產生氫，在其傳遞到儲存設施4之前在液化器3中液化。可以從包括例如串聯的加熱器5、緩沖罐6(例如等壓罐)和壓縮部件7的單元中提取汽化氣體。所回收的并被壓縮的氣體可以在液化器3的入口處進入，使得其可以被再液化并且重新引入到儲存設施4中。

儲存設施4可以例如通過重力或通過壓力差來提供對罐8的供應，特別是對液體遞送卡車的供應。

在填充卡車的罐8的這些操作期間蒸發的全部或部分氫可以經由管線9排出或可選地回收，該管線將此氣體重新注入到回收與再液化回路中。

這些解決方案產生產品損失(排放到空氣中)，或者需要對液化器3和氣體回收單元進行配比，以便能夠吸收在卡車填充期間產生的汽化氣體。

本發明的一個目的是克服上述現有技術的全部或一些缺點。

為此，根據本發明、還根據以上前序部分中給出的對其的一般定義的方法的實質性特征在于，氫由液化器液化，并且以低于儲存壓力下的氫的起泡點的溫度轉移到儲存設施。

此外，本發明的實施例可以包括以下特征中的一個或多個：

-該方法包括回收源自移動罐的氫的階段，所回收的氫的溫度高于儲存壓力下的氫、尤其經汽化的氣態氫的起泡，該回收階段包括將所述回收的氫轉移到儲存設施，

-在該回收階段期間，將所回收的氫轉移到儲存設施的液體部分，

-儲存壓力在1.05巴與5巴之間，尤其2.5巴，

-由液化器產生并且被轉移到儲存設施的液態氫的溫度在液體的壓力下的飽和溫度與1.1巴abs的壓力下的飽和溫度之間、尤其對于2.5巴的儲存壓力為20.4至23.7K的溫度，

-由液化器產生并且被轉移到儲存設施的液態氫的溫度在液體的壓力下的飽和溫度與剛好高于氫的固化溫度的溫度之間、尤其對于2.5巴的儲存壓力為15K至23.7K的溫度，