EP4517237A1 - Proces i układ do konwersji ciekłego wodoru do sprężonego wodoru gazowego

Tytuł: PROCESS AND SYSTEM FOR CONVERSION OF LIQUID HYDROGEN TO PRESSURIZED GASEOUS HYDROGEN

Data publikacji: 05 marca 2025

Patent EP4517237A1 dotyczy innowacyjnej metody i aparatury do konwersji ciekłego wodoru na sprężony wodór gazowy. Głównym celem tego wynalazku jest opracowanie bardziej efektywnego i bezpiecznego procesu przemiany ciekłego wodoru w gaz pod wysokim ciśnieniem, co ma kluczowe znaczenie dla jego transportu i wykorzystania w różnych zastosowaniach przemysłowych.

Istotą wynalazku jest zastosowanie specjalnego układu wymiany ciepła, składającego się z dwóch jednostek transferu ciepła. W tym systemie, pierwszy strumień utworzony ze sprężonego ciekłego wodoru jest przepuszczany przez układ wymiany ciepła równolegle z drugim strumieniem, utworzonym ze sprężonego gazu (zazwyczaj azotu) w pierwszej jednostce transferu ciepła, a następnie przeciwprądowo w drugiej jednostce. Ta unikalna konfiguracja pozwala na optymalne wykorzystanie energii cieplnej i minimalizuje ryzyko zestalenia się azotu, co mogłoby prowadzić do zablokowania wymiennika ciepła.

Proces rozpoczyna się od sprężenia ciekłego wodoru, a następnie przepuszczenia go przez pierwszą jednostkę transferu ciepła, gdzie jest on wstępnie ogrzewany. Jednocześnie, drugi strumień (gaz pod wysokim ciśnieniem, np. azot) jest ochładzany w tej samej jednostce. Następnie, oba strumienie przechodzą przez drugą jednostkę transferu ciepła, gdzie wodór jest dalej ogrzewany do temperatury bliskiej otoczeniu, a gaz jest dodatkowo schładzany. Ta metoda pozwala na efektywne wykorzystanie energii cieplnej zawartej w obu strumieniach.

Patent opisuje również dodatkowe elementy systemu, takie jak możliwość zastosowania zewnętrznego źródła ciepła do końcowego ogrzewania wodoru, czy wykorzystanie ochłodzonego gazu do procesów skraplania. Wynalazek ten ma potencjał do znacznego zwiększenia efektywności energetycznej w procesach związanych z produkcją i dystrybucją wodoru, co jest szczególnie istotne w kontekście rozwoju technologii wodorowych jako kluczowego elementu przyszłych systemów energetycznych. Ponadto, rozwiązanie to zwiększa bezpieczeństwo operacyjne poprzez minimalizację ryzyka związanego z zestalaniem się gazów w wymiennikach ciepła.