[发明专利]用于储存和分配液化氢的方法和设施

说明书

本发明涉及一种使用设施(1)来储存和分配液化氢的方法，所述设施包括用于预定储存压力下的液态氢的储存器(4)、氢气源(2)、包括连接到所述源(2)的入口和连接到所述液态氢储存器(4)的出口的液化器(3)，所述储存器(4)包括用于抽取液体的管(10)，所述管包括连接到所述液态氢储存器(4)的一端和旨在连接到至少一个移动罐(8)的一端，所述方法包括将由该源(2)供应的氢气的步骤和将所述经液化的氢转移到该储存器(4)中的步骤，其特征在于，被所述液化器(3)液化并且被转移到所述储存器(4)中的氢的温度低于所述储存压力下的氢的起气泡温度。

本发明涉及用于储存和分配液化氢的方法和设备。

本发明更具体涉及一种用于使用设备来储存和分配液化氢的方法，该设备包括用于预定储存压力下的液态氢的储存设施、气态氢源、包括连接到该源的入口和连接到该液态氢储存设施的出口的液化器，该储存设施包括液体提取管，该液体提取管包括连接到该液态氢储存设施的端部和旨在连接到至少一个移动罐的端部，该方法包括液化由源供应的气态氢的阶段和将液化氢转移到储存设施的阶段。

特别地，当必须长距离运输大量产品时，由于其密度，液态氢与气态氢相比更受欢迎。

液态氢的另一个优点与其密度和在燃料电池车辆的氢服务站中的大储存容量有关。20K的温度实际上消除了气体中的所有杂质(其在此温度下为固体)，这优化燃料电池的运行。

另一方面，由于与水相比，液态氢的密度低(70克/升)，静压头可提供的压力和低温可以在液体转移期间产生相当大的蒸发损失。

具体地，氢液化工厂中用于装载卡车和填充罐的系统可能导致范围高达产量的15％的损失(例如，罐损失0.2％、填充罐的阀闪蒸损失5％、并且填充卡车的方法损失10％)。

当然，这些蒸发损失可回收、再加热、储存后再压缩并且重新注入到液化器中。这在图1中图解地示出，该图表示包括用于所产生的液体的储存设施4的设备。由气态氢源2产生氢，在其传递到储存设施4之前在液化器3中液化。可以从包括例如串联的加热器5、缓冲罐6(例如等压罐)和压缩部件7的单元中提取汽化气体。所回收的并被压缩的气体可以在液化器3的入口处进入，使得其可以被再液化并且重新引入到储存设施4中。

储存设施4可以例如通过重力或通过压力差来提供对罐8的供应，特别是对液体递送卡车的供应。

在填充卡车的罐8的这些操作期间蒸发的全部或部分氢可以经由管线9排出或可选地回收，该管线将此气体重新注入到回收与再液化回路中。

这些解决方案产生产品损失(排放到空气中)，或者需要对液化器3和气体回收单元进行配比，以便能够吸收在卡车填充期间产生的汽化气体。

本发明的一个目的是克服上述现有技术的全部或一些缺点。

为此，根据本发明、还根据以上前序部分中给出的对其的一般定义的方法的实质性特征在于，氢由液化器液化，并且以低于储存压力下的氢的起泡点的温度转移到储存设施。

此外，本发明的实施例可以包括以下特征中的一个或多个：

-该方法包括回收源自移动罐的氢的阶段，所回收的氢的温度高于储存压力下的氢、尤其经汽化的气态氢的起泡，该回收阶段包括将所述回收的氢转移到储存设施，

-在该回收阶段期间，将所回收的氢转移到储存设施的液体部分，

-储存压力在1.05巴与5巴之间，尤其2.5巴，

-由液化器产生并且被转移到储存设施的液态氢的温度在液体的压力下的饱和温度与1.1巴abs的压力下的饱和温度之间、尤其对于2.5巴的储存压力为20.4至23.7K的温度，

-由液化器产生并且被转移到储存设施的液态氢的温度在液体的压力下的饱和温度与刚好高于氢的固化温度的温度之间、尤其对于2.5巴的储存压力为15K至23.7K的温度，