加氫站的蒸發(fā)氣體管理的制作方法
【專利說(shuō)明】加氫站的蒸發(fā)氣體管理
[0001]本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行加氫站的方法，包括
[0002]-至少一個(gè)存儲(chǔ)罐，用于存儲(chǔ)液態(tài)氫，并且在其中至少偶爾地積聚蒸發(fā)氣體；
[0003]-至少一個(gè)低溫栗，用于將氫氣壓縮至所需要的分配壓力；
[0004]-至少一個(gè)分配器，通過(guò)其來(lái)分配壓縮氫氣，和
[0005]-管線，連接上述組件。
[0006]在下文中，術(shù)語(yǔ)“加氫站”被理解為是指用于將壓縮的氣態(tài)氫分配至在移動(dòng)或固定裝置中存在的蓄壓器罐的所有設(shè)施，并用于存儲(chǔ)壓縮氫氣。
[0007]當(dāng)在加氫站中存儲(chǔ)液態(tài)氫的時(shí)候，會(huì)不可避免地形成蒸發(fā)氣體，并且目前會(huì)以未使用的狀態(tài)釋放至大氣中，或供給至所謂的蒸發(fā)氣體管理系統(tǒng)。例如，這樣的系統(tǒng)包括壓縮蒸發(fā)氣體的壓縮器，從而使得其還可用于裝填蓄壓器罐，或者燃燒氫氣的小的熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備(Mink-BHKW)。
[0008]然而，無(wú)論是從環(huán)境還是從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，將蒸發(fā)氣體釋放至大氣中都是不利的。在上文描述的蒸發(fā)氣體的壓縮在設(shè)備工程方面來(lái)說(shuō)是相當(dāng)復(fù)雜的并且是資金密集的，因此通常來(lái)說(shuō)是不經(jīng)濟(jì)的。由此，這種概念在商業(yè)上用于加氫站是不可能的。
[0009]本發(fā)明的目的在于提供運(yùn)行加氫站的通用方法，其避免了前述的缺點(diǎn)。
[0010]所提出的用于實(shí)現(xiàn)這種目的的為用于運(yùn)行加氫站的通用方法，其特征在于所述在至少一個(gè)存儲(chǔ)罐中積聚的蒸發(fā)氣體至少部分地用于冷卻加氫站的至少一個(gè)組件和/或管線，和/或至少部分地催化燃燒。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在使用蒸發(fā)氣體的熱容量來(lái)冷卻加氫站的組件和/或管線。而在之前，則使用電能來(lái)冷卻和加熱這樣的組件和管線。
[0012]所述蒸發(fā)氣體有利地至少部分用于冷卻連接低溫栗和分配器的管線。所規(guī)定的框架條件需要使這種管線保持在-40°C至_33°C之間的溫度范圍內(nèi)。
[0013]可替換地或者另外地，蒸發(fā)氣體被催化燃燒。在加入氧氣或者例如空氣的富氧氣體混合物之后，可以在合適的催化劑中燃燒蒸發(fā)氣體，而不產(chǎn)生火焰。
[0014]在催化燃燒蒸發(fā)氣體的同時(shí)，所產(chǎn)生的熱量有利地至少部分地用于加熱通過(guò)低溫栗壓縮的氫氣，所述氫氣會(huì)被供給至分配器。
[0015]在根據(jù)本發(fā)明方法的其他實(shí)例中，所建議的是將所述蒸發(fā)氣體在待加熱的氫氣會(huì)流經(jīng)的蓄熱器中、優(yōu)選在鋁塊中催化燃燒。作為這種過(guò)程的結(jié)果，在900bar的壓力下栗送的溫度為_(kāi)220°C至_60°C的低溫氫氣可被溫?zé)嶂了谕臏囟?，例如_40°C。所述蒸發(fā)氣體中的氫氣會(huì)與存在的或加入的空氣中的氧氣一起催化燃燒成水。所述水以水蒸氣的形式經(jīng)過(guò)合適的煙道而被持續(xù)地釋放至環(huán)境或大氣中。
[0016]根據(jù)本發(fā)明所述用于運(yùn)行加氫站的方法以及本發(fā)明其它有利的實(shí)施方式將在下文基于圖1中所示的示例性實(shí)施方式來(lái)更加詳細(xì)地描述。
[0017]圖1示出加氫站的基本組件，特別是用于存儲(chǔ)液態(tài)氫的存儲(chǔ)罐S，用于將氫氣壓縮至所期望的分配壓力的低溫栗C，和通過(guò)其而將壓縮氫氣分配至移動(dòng)或固定蓄壓器罐的分配器D。圖1還示出連接上述組件的管線I至4。
[0018]通過(guò)管線I從存儲(chǔ)罐S移出的液態(tài)氫在低溫栗C中壓縮至所期望的分配壓力，例如750至900bar。溫度例如為_(kāi)220°C至_60°C的壓縮氫氣通過(guò)管線2而導(dǎo)向經(jīng)過(guò)鋁塊T，在其中例如溫?zé)嶂羅40°C的溫度。壓縮氫氣通過(guò)管線部分3和4而供給至分配器D，通過(guò)填充管線5而由分配器D供給至未在圖1中示出的蓄壓器罐。
[0019]在圖1中所示的示例性實(shí)施方式中，所述在存儲(chǔ)罐S中積聚的蒸發(fā)氣體6被分為兩個(gè)分流7和10。在加入空氣8之后，將第一蒸發(fā)氣體分流7供給至位于鋁塊T內(nèi)的催化劑K，在其中催化燃燒，并通過(guò)管線9釋放至大氣中。在催化燃燒過(guò)程中，在催化劑K處產(chǎn)生的熱量存儲(chǔ)于鋁塊T中，并溫?zé)徇B續(xù)流過(guò)或間歇性經(jīng)過(guò)鋁塊T的氫氣流2。如果催化燃燒蒸發(fā)氣體分流7的熱量不足以將氫氣流2溫?zé)嶂了谕臏囟?，那么就必須提供未在圖1中示出的其它加熱裝置，例如電加熱器。
[0020]第二蒸發(fā)氣體分流10被用于冷卻(通過(guò)熱交換器E來(lái)表示)連接低溫栗C和分配器D的管線部分3和4。如已經(jīng)描述的，這些管線部分必須保持在_40°C至_33°C的溫度，例如從而能夠與所期望的框架條件相適應(yīng)。在管線部分3和4被冷卻之后，蒸發(fā)氣體分流還通過(guò)管線11而被釋放至環(huán)境中，或者還被催化燃燒。
[0021]根據(jù)本發(fā)明所述用于運(yùn)行加氫站的方法使得其能夠使用在蒸發(fā)氣體中所包含的能量和焓。特別有利的是，運(yùn)行加氫站所需要的電能的用量可以由于這種應(yīng)用而顯著地降低，因?yàn)樵谶@之前，冷卻和加熱基本上通過(guò)電冷卻和加熱裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，根據(jù)本發(fā)明的用于運(yùn)行加氫站的方法在設(shè)計(jì)上是簡(jiǎn)單的，易于控制的并且是可擴(kuò)展的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于運(yùn)行加氫站的方法，包括: -至少一個(gè)存儲(chǔ)罐(S)，用于存儲(chǔ)液態(tài)氫，并且在其中至少偶爾地積聚蒸發(fā)氣體(6); -至少一個(gè)低溫栗(C)，用于將氫氣壓縮至所期望的分配壓力； -至少一個(gè)分配器(D)，通過(guò)其來(lái)分配壓縮氫氣，和 -管線(1-4)，連接上述的組件， 其特征在于，所述在至少一個(gè)存儲(chǔ)罐(S)中積聚的蒸發(fā)氣體(6)至少部分地用于冷卻加氫站的至少一個(gè)組件和/或管線，和/或至少部分地催化燃燒(K)。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于催化燃燒(K)所述蒸發(fā)氣體(6)時(shí)所產(chǎn)生的熱量至少部分地用于溫?zé)?T)通過(guò)低溫栗(C)壓縮的氫氣。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于所述蒸發(fā)氣體(6)在待溫?zé)岬臍錃?2)會(huì)由其中流經(jīng)的蓄熱器中、優(yōu)選在鋁塊中催化燃燒(K)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)的方法，其特征在于所述在至少一個(gè)存儲(chǔ)罐(S)中積聚的蒸發(fā)氣體(6)至少部分地用于冷卻(E)連接低溫栗(C)和分配器(D)的管線(3、4)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于運(yùn)行加氫站的方法，其中，所述加氫站包括至少一個(gè)用于存儲(chǔ)液態(tài)氫并且至少偶爾會(huì)積聚蒸發(fā)氣體(6)的存儲(chǔ)罐(S)，至少一個(gè)用于將氫氣壓縮至所需要的分配壓力的低溫泵(C)，至少一個(gè)通過(guò)其來(lái)分配壓縮氫氣的分配器(D)，和連接上述組件的管線(1-4)。根據(jù)本發(fā)明，所積聚的蒸發(fā)氣體(6)至少部分地用于冷卻加氫站的至少一個(gè)組件和/或管線，和/或至少部分地催化燃燒(K)。
【IPC分類】F17C13/00, F17C7/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105546335
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510715801
【發(fā)明人】W-H·雷澤, T·凱德雷爾, S·舍費(fèi)爾, M·韋斯特邁爾, J·舍戴
【申請(qǐng)人】林德股份公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年10月28日
【公告號(hào)】DE102014015987A1