气体填充方法和填充站的制作方法_3

文档序号:9634985阅读:来源:国知局

[0082] 通常,任何可测量的杂质都可被考虑并且每种杂质的最大阔值可被选择或修改作 为下游(在气体用户的一侧)纯度规格的函数。
[0083] 例如,一种被考虑的杂质可W是一氧化碳CO并且浓度阔值可W介于0.Ippm和 1化pm之间且优选为0.Ippm和0.化pm之间,例如为0.化pm。在&0(水)杂质的情况下, 浓度阔值可W介于Ippm和10化pm之间,优选介于化pm和7ppm之间,例如5ppm。
[0084] 如图1所示,计算、存储、比较和控制所述填充的步骤中的全部或一部分可通过电 子逻辑控制器20进行。为此,所述逻辑控制器20可被(任选无线地)连接到填充站100 的部件。
[0085] 当然,本发明并不限于上述示例性实施例。例如,并且如图2所示,杂质浓度的计 算可W在安装在传感器9、10与压缩机67之间的低压气体存储装置23处进行。与先前描 述的那些相同的元件通过相同的参考标号标示并且不再次说明。
[0086] 如上所述,运使得可W在填充缓冲容器1、2、3之前储存气体W避免在传感器9、10 的分析时间与气体向缓冲容器1、2、3的引入之间的时间滞后。
[0087] 因此,容易理解的是,本发明使得可W使用一个或多个氨气源,其纯度特性不是连 续恒定,然而不要求昂贵的预净化系统并且不要求站的不合时宜的停机。
[0088] 在由源供给的氨气的价格根据其纯度变化的情况下,根据本发明的站使得能W较 低的成本围积。
【主权项】
1. 一种用于利用加压气态氢填充一填充站(100)的至少一个缓冲容器(1,2,3)的方 法,所述填充站(100)包括至少一个缓冲容器(1,2,3)和连接到所述至少一个缓冲容器(1, 2,3)的流体回路(11,12,13,4,5,6),所述填充站(100)的回路(11,12,13,4,5,6)包括第 一端,该第一端连接到至少一个气态氢源(14,15)以便能够利用来自源(14,15)的气体填 充所述至少一个缓冲容器(1,2, 3),所述回路(11,12,13,4, 5,6)包括配备有输送管(6)的 第二端,该输送管用于可拆卸地连接至罐(8)以便从所述至少一个缓冲容器(1,2, 3)利用 具有低于给定浓度阈值的至少一个给定杂质浓度的气态氢填充所述罐(8),所述方法的特 征在于,该方法包括在填充缓冲容器的过程中确定缓冲容器(1,2, 3)中的氢气中的至少一 种杂质的当前浓度的步骤(9,10),将所述当前杂质浓度与给定浓度阈值相比较的步骤,以 及当所述至少一种杂质的当前浓度达到所述浓度阈值时,停止填充所述缓冲容器(1,2, 3)。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定至少一种杂质的当前浓度的步骤(9, 10)包括通过传感器测量(9)至少一个氢气源(4, 5)中和/或填充站(100)的流体回路中 的杂质的浓度,和在填充缓冲容器的过程中确定(10)实时输送到缓冲容器(1,2,3)中的气 体的量。3. 根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在填充缓冲容器的过程中确定(10)实时 输送到缓冲容器(1,2,3)中的气体的量包括以下至少一个:在填充缓冲容器的过程中,通 过回路(11,12,13,4, 5,6)中的流量计测量,以及测量缓冲容器(1,2, 3)中的压力变化。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括存储在先前填 充缓冲容器(1,2,3)的过程中确定的缓冲容器(1,2,3)中的杂质的残留当前浓度的步骤, 并且在于在后续填充过程中确定缓冲容器(1,2,3)中的氢气中的至少一种杂质的当前浓 度的步骤(9,10),使在先前填充过程中确定的缓冲容器(1,2,3)中的杂质的残留浓度与在 后续填充过程中添加到缓冲容器(1,2, 3)的杂质浓度相加。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述填充站(100)包括填充 有被加压到不同压力的气态氢的数个缓冲容器(1,2, 3)。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,在填充之后,根据压力递增 的顺序依次使用所述缓冲容器(1,2, 3)从而经由相继的压力平衡填充罐(8)。7. 根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述至少一个氢气源(14, 15)包括以下至少一者:压力处于1. 3barabs和200barabs之间的氢气网络(14)以及用 于产生氢气的部件(15)。8. 根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述用于产生氢气的部件(15)包括以下 至少一者:电解槽,天然气重整器("SMR"),甲醇裂化装置,自热重整("ATR")装置和部 分氧化("POX")装置。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,所述至少一种杂质包括以下 至少一者:一氧化碳(CO),水(H20),至少一种含硫或卤代化合物,C02,氮气,氦气,NH3,至少 一种经,〇2和氩气。10. 根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其特征在于,所述至少一种杂质包括一 氧化碳(CO),并且浓度阈值在0·lppm和lOppm之间,优选在0·lppm和0· 3ppm之间。11. 根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其特征在于,所述至少一种杂质包括水 (H20),并且浓度阈值在lppm和lOOppm之间,优选在3ppm和7ppm之间。12. 根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其特征在于,所述填充站(100)包括至 少一个压缩部件出7,7),所述压缩部件用于压缩供应到缓冲容器(1,2,3)或罐(8)的气态 氢。13. -种用于加压气态氢罐的填充站,包括设置成用于容纳加压气态氢的至少一个 缓冲容器(1,2,3)、包括多个阀的流体回路(11,12,13,4,5,6)以及用于控制所述填充站 (100)且特别用于控制至少一个阀的电子逻辑控制器(20),所述回路(11,12,13,4,5,6)连 接至所述至少一个缓冲容器(1,2, 3)并包括第一端,所述第一端用于连接到至少一个气态 氢源(14,15)以使得能够利用由所述至少一个源(14,15)供应的气体填充所述至少一个缓 冲容器(1,2,3),所述流体回路(11,12,13,4,5,6)包括第二端,该第二端包括用于可拆卸 地连接至罐(8)以便从所述至少一个缓冲容器(1,2, 3)利用具有低于给定浓度阈值的至少 一个给定杂质浓度的气态氢填充所述罐(8)的填充管(6),所述填充站(100)的特征在于, 其包括用于在填充缓冲容器的过程中确定缓冲容器(1,2,3)中的氢气中的至少一种杂质 的当前浓度的至少一个部件(9,10),并且在于,所述电子逻辑控制器(20)适于: -用于接收和/或计算由确定部件(9,10)确定的杂质的当前浓度, -用于将所述杂质的当前浓度与预定浓度阈值相比较,并且当所述至少一种杂质的当 前浓度达到所述浓度阈值时,停止填充所述缓冲容器(1,2,3)。14. 根据权利要求13所述的站,其特征在于,所述用于确定当前浓度的部件(9,10)包 括至少一个氢气源(4, 5)中的和/或填充站(100)的流体回路中的至少一个杂质浓度传感 器,以及用于确定在填充缓冲容器的过程中实时输送到缓冲容器(1,2,3)内的气体量的至 少一个部件(10)。15. 根据权利要求14所述的站,其特征在于,所述用于确定输送到缓冲容器内的气体 量的部件包括以下至少一者:位于回路(11,12,13,4,5,6)中的流量计(10)和用于测量缓 冲容器(1,2,3)中的压力的传感器。
【专利摘要】一种用于填充氢气填充站(100)的至少一个缓冲容器(1,2,3)的方法,所述站(100)包括链接至所述至少一个缓冲容器(1,2,3)的流体回路(11,12,13,4,5,6),填充站(100)的回路包括链接到至少一个氢气源(14,15)的第一端,回路(11,12,13,4,5,6)包括第二端,该第二端设置有用于可拆卸地连接至罐(8)的输送管(6),所述方法的特征在于,其包括在填充缓冲容器(1,2,3)时确定其中的氢气中的至少一种杂质的当前浓度的步骤(9,10),使杂质的所述当前浓度与预定阈值浓度相比较的步骤,以及在所述至少一种杂质的当前浓度达到所述阈值浓度时,停止填充所述缓冲容器(1,2,3)。
【IPC分类】F17C5/06, F17C5/00
【公开号】CN105393044
【申请号】CN201480039256
【发明人】L·阿利迪热斯
【申请人】乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年5月13日
【公告号】CA2917150A1, EP3019786A2, US20160169449, WO2015004344A2, WO2015004344A3, WO2015004344A4
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