CA1146725A - Hydrure liquide pour le stockage de l'hydrogene - Google Patents
Hydrure liquide pour le stockage de l'hydrogeneInfo
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Abstract
Un hydrure liquide, tel que le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane est utilisé pour le stockage de l'hydrogène. L'hydrocarbure est introduit sous forme de vapeur dans un réacteur catalytique où il est soumis à une déshydrogénation donnant du benzène dans le cas du cyclohexane, et du toluène dans le cas du méthyl cyclohexane et de l'hydrogène lequel peut être utilisé comme carburant dans un moteur à combustion interne ou dans une pile à combustible. Le benzène récupéré est réagi avec de nouvelles quantités d'hydrogène et le cycle recommence.
Description
La présente invention est relative à un dispositif pour la déshydrogénation du cyclohexane ou du méthyl cyclo-hexane et plus précisément un système et une méthode d'alimen-tation en hydrogène d'un moteur à combustion interne ou d'une pile à combustible.
Les vertus de l'hydrogène comme vecteur d'énergie sont bien connues et font l'objet de plusieurs propositions à la fois pour le transport routier, erroviaire ou aérien, de même que son utilisation pour le stockage de l'énergie é-lectrique. Dans beaucoup de ces scénarios énergétiques, lestockaye de l'hydrogène pose un problème de taille. Les so-lutions envisagées vont du stockage cryogénique (-253C), au stockage sous forme de gaz comprimé et enfin sous forme d'hydrures métalliques. Le stockage cryogénique permet de bénéficier de la teneur énergétique par unité de masse de l'hydrogène (33750 Wh kg 1) mais demande une infrastructure de manutention très particulière et très specialisée.
Cette solution demeure valable pour le transport aérien ou/et spatial. Pour le transport routier, des expériences ont été r~alisées à la fois avec l'hydrogène gazeux, liquide ou sous forme d'hydrures. Cette dernière technique est théoriquement très avantageuse. Elle repose sur le principe que l'hydrogène moléculaire en contact avec certains métaux (e.g. Palladium) ou certains alliages (fer-titane, lanthane-nickel, etc...) se dissocie et l'hydrogène atomique occupe des sites à l'inté~
rieur au réseau crystallin. On peut atteindre des densités d'hydrogène équivalentes à la densité de l'hydrogène liquide (0,07 gm ml 1). Cependant le désavantage de cette technique est le poids important du ~ecteur d'hydrogène (l'alliage).
Ainsi on peut cbtenir des teneurs énergétiques théoriques de 1'ordre de S16 Wh kg 1 pour le FeTi Hl 7 et 2555 Wh kg 1 pour Z~
le MgH2 (10% ~i). En plus du poids, les temps de charge (i.e. absorption de l'hydrogène) sont relativement importants tandis que les pressions en jeu sGnt importantes pour les al-liages opérant à la température ambiante. La technologie de ces hydrures est encore en développement et de nombreux pro-blèmes sont encore à résoudre pour une utilisation généralisée de ces alliages. Le stockage par gaz comprimé exige des cy-lindres lourds avec des aciers spéciaux pour réduire les pro-blèmes de fragilisation.
~'autre part, le do~aine du transport représente en-viron le tiers de la consommation ~nergétique et sa presque totalité est basée sur l'utilisation du pétrole. Des efforts importants de recherches et développements sont réalisés afin de rédulre la demande de ccmbustible importé. Les options fondamentales sont de deux ordres: la synthèse d'un combusti-ble synthétique à partir de ressources abondantes (charbon ou biomasse) ou encore l'utilisation de l'électricité via des accumulateurs ou de l'hydrogène électrolytique. I1 faut no-ter que jusqu'à présent, aucune solution proposée n'approche la densité énergétique de l'essence (en terme de poids ou de volume) ni la facilité d'approvisionnement et de manuten~ion.
En plus, une solution viable devrait utiliser le plus possi-ble une infrastructure industrielle déjà existante de pro-duction,de transport et de distribution.
Un but de l'invention est de proposer une avenue ori-; ginale et qui pourrait concilier plusieurs contraintes, soit l'utilisation de l'énergie électrique comme source primaire d'énergie, l'utilisation d'un vecteur énergétique liquide et un mécanisme de traction non polluant.
Un autre but de l'invention est d'utiliser le cyclo-hexane (C6~12) ou du méthyl cyclohexane comme vecteur d'énergie et de produire l'hydrogène dans le véhicule par une réaction 7Z~D
simple de déshydrogénation qui libère de l'hydrogène et du ben-zène (C6H6) ou du toluène. L'hydrogène ainsi produit est con-sommé pour ~in de traction dans le véhicule et le benzène ou le toluène sont recyclés dans une usine pour régénérer le cyclo-hexane ou le méthyl cyclohexane~
Un autre but de l'invention est d'utiliser l'hydrogène (électrolytique de préférence) pour le transport routier. Le principe de cette approche est l'utilisation d'un matériau li-quide (le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane) comme vecteur d'hydrogène. L'hydrogène est libéré à bord du véhicule au moyen d'une déshydrogénation et le co-produit de cette réaction, le benzène ou le toluène, est conservé et recyclé. L'hydrogène sert à la traction via un moteur à combustion interne ou une pile à combustible. Le benzène ou le toluène sont récupérés et hydrogénés à partir d'hydrogène produit par électrolyse dans une usine appropri~e et centralisée, Le seul matériau consom-mable dans toute cette opération est l'eau servant à la produc-tion de l'hydrogène.
La présente invention propose un système de stockage de l'hydrogène qui fait appel à un composé qui est liquide à
la température ambiante, qui est disponible et dont les réac-tions chimiques pour l.e stockage de l'hydrogène sont connues.
Ce liquide est le benzène tou des d~rivés simples de cette molécule) qui peut accepter 3 molécules d'hydrogène par molé-cule de benzène pour générer un autre liquide soit le cyclo-hexane 6 6 (1~ + 3H2(g) > C6H12 (1) Le cyclohexane peut alors etre transporté facilement et uti-lisé soit dans un véhicule ou dans un site approprié pour le stockage de l'énergie électrique. L'hydrogène est libéré par la réaction inverse C6 12 ( ) C6H6 (1) + 3H2(g L'hydrogène ainsi libér~ peut servir alors de source d'énergie non polluante par sa combustion dans l'air ~ / 2 (g)- ~ H20 (g) + Energie Le dispositif pour la déshydrogénation du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir destine à contenir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane, un réacteur catalyti~ue, des moyens permettant de vaporiser le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane et d'introduire les vapeurs ainsi produi-tes dans le réacteur catalytique, des moyens de chauffer le réacteur catalytique à une température contribuant à décomposer le cyclohexane ou le mé-thyl cyclohexane en benzène ou toluène, et en hydrogène, un condenseur à la sortie du réacteur catalytique fa-cilitant la liquéfaction des vapeurs de benzène ou de toluène et la libération de l'hydrogène, d-es moyens de récupérer séparement le benzène ou le to-luène liquide et l'hydrogène.
Selon un aspect de l'invention, le dispositif peut aussi comprendre une source de chaleur capable de porter à
l'ébullition le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane présent dans le réservoir.
Selon un autre aspect de l'invention, on peut prévoir un premier conduit reliant le réservoir au réacteur catalyti-que, ce qui facilite le passage des vapeurs de cyclohexane ou de méthyl cyclohexane à partir du réservoir vers le réac-teur catalytique.
Le dispositif selon l'invention peut aussi comprendre un ruban chauffant entourant le premier conduit assurant ainsi ~672~
le maintien du cyclohexane ou du m~thyl cyclohexane à l'état vaporisé avant son introduction dans le réacteur catalytique.
Selon un autre aspect de l'invention le réacteur cata-litique peut etre constitué par un second conduit à l'intérieur duquel se trouve un catalyseur, et d'un four pouvant être chauf-fé entre environ 250C e-t 300C dans lequel se situe le second conduit.
On peut aussi prévoir un troisième conduit pour relier le condenseur au réacteur catalytique.
Selon une réalisation de l'invention, le dispositif peut comprendre un récipient où l'on récupère le benzène ou le toluène liquide liberé par le condenseur, un quatrième conduit reliant le condenseur au reclpient et une sortie d'hydrogène aménagée le long du quatrième conduit.
Le système d'alimentation en hydrogène d'un moteur à
combustion ou d'une pile à combustion à partir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend: ~
un réservoir destiné à contenir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane ou un mélange de cyclohexane et de benzène ou de méthylcyclohexane et de toluène, un réacteur catalytique, des moyens permettant de vaporiser le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane et d'introduire les vapeurs ainsi pro-duites dans le réacteur catalytique, des moyens de chauffer le réacteur catalytique à une température contribuant à décomposer le cyclohexane en benzène et en hydrogène ou le m~thyl cyclohexane en toluène et en hy-drogène, un condenseur à la sortie du réacteur catalytique fa-cilitant la liqué~action des vapeurs de benzène ou de toluène et la libération de l'hydrogène, ~ t7~ 5 des moyens de récupérer séparément le benzène ou le toluène liquide et l'hydrogène, des moyens pour alimenter le moteur à combustion interne ou la pile à combustion avec l'hydrogène récupéré à l'étape précédente, et des moyens permettant d'acheminer le benzène ou le toluène liquide vers le ré3ervoir.
Selon une réalisation de l'invention, le sy~tème peut comprendre un réservoir d'hydrogène tampon relié au moteur à
combustion interne ou à la pile à combustion permettant le fonctionnement de ce dernier jusqu'à ce que l'hydrogène pro-duit par le réacteur catalytique puisse être fourni directe-ment au moteur.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, le réservoir est muni d'une ouverture pour le plein en cyclo-hexane ou en méthyl cyclohexane et d'une vidange pour enlever le benzène ou le toluène du réservoir lorsqu'il est épuisé en cyclohexane ou en méthyl cyclohexane.
Selon un autre aspect de l'invention, le réservoir peut être relié au réacteur catalytique par un premier con-duit, et une pompe est prévue le long de ce premier conduit pour faire passer le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane du réservoir au réacteur catalytique.
On peut prévoir un détecteur W de benzène ou de to-luène disposé le long du premier conduit afin de déterminer l'épuisement en cyclohexane ou en méthyl cyclohexane du ré-servoir et d'indiquer le moment venu de vidanger le benzène ou le toluène du réservoir et de faire le plein en cyclohexane ou en méthyl cyclohexane.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, le premier conduit du système se termine à l'interieur du ~4~72~
réacteur catalytique, par un atomiseur vaporisateur destiné
à former des vapeurs de cyclohexane ou de méthyl cyclohexane dans le réacteur catalytique~
I1 est préférable de chau~fer le réacteur catalytique en se servant de la chaleur qui émane du moteur à combustion interne.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, on prévoit un filtre trappe à la sortie du condenseur de façon à préveni.r l'acheminement du benzène ou du toluène vers le mo-teur à combustion interne ou la pile à combustion tout en per-mettant le passage de l'hydrogène vers ces derniers.
Le réservoir tampon contient de préférence un hydrure métallique, par exemple LaNi5~Ix, où x varie entre 0 et 5, FeTiHl 6 et le ~ischmetal Ni5I~y où y varie entre 0 et 5.
La méthode d'alimentation en hydrogène d'un moteur à
combustion ou d'une pile à combustion à partir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane contenu dans un réservoir selon l'inven-tion est caractérisé en ce que:
après avoir amorcé le moteur par de l'hydrogène que l'on retire d'un réservoir tampon, l'on soutire du cyclohexane ou du méthyl cyclohe~ane c.ontenant éventuellement du benzène ou du toluène dudit réservoir, l'on vaporise le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane dans un réacteur catalytique que l'on chauffe à une températu-re permettant de dissocier le cyclohexane en hydrogène et en benzène, ou le méthyl cyclohexane en hydrogène et en toluène, l'on condense le benzène ou le toluène, l'on introduit l'hydrogène dans le moteur, et le ben-zene ou le toluène liquide dans le réservoir.
L'invention va maintenant être illustrée à l'aide de la description détaillée de modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels:
La Figure 1 est un schéma illustrant un dispositif selon ]'invention, La Figure 2 est un autre schéma d'un système d'alimen-tation en hydro~ène d'un moteur à combustion interne à partir du cyclohexane.
En se référant d'abord à la Figure 1 on notera que le dispositif illustré comprend tout d'abord un réservoir 1, dont la forme peut être quelconque mais que l'on a illustré
dans les dessins sous forme de ballon sphérique. Ce réser-voir sera utilisé pour contenir du cyclohexane. A la base du r~servoir 1, on retrouve une source de chaleur 3 qui servira à
chauffer puis vaporiser le cyclohexane qui se trouve dans le réservoir 1. Le cyclohexane sera introduit dans le réservoir 1 par l'ouverture 5.
Le dispositif illustré en Fi~ure 1 est ensuite cons-titué d'un réacteur catalytique 7 relié au réservoir 1 par l'entremlse d'un conduit 9, ce qui facilitera le passage des vapeurs de cyclohexane à partir du réservoir 1 vers le réac-teur catalytique. Lorsque l'on chauffe le cyclohexane 11 dans le réservoir 1, il est impératif que le composé 11 soit maintenu sous forme de vapeur durant son acheminement vers le r~acteur catalytique 7 via le conduit 9. Pour ce faire, on a prévu un ruban chauffant 13 qui entoure le conduit 9, lequel ruban chauffant est relié à une source de courant (non illus-trée) de façon connue par l'entremise d'une prise de courant 15.
Le réacteur catalytique 7 est constitué par un conduit 17 à l'intérieur duquel on a disposé de façon connue un cata-lyseur au palladium 19, bien qu'on aurait tout aussi bien pudisposer du platine, de l'oxyde de molybdène, etc. Ce conduit >~
17 se situe dans url ~our 21 relié à une source de courant (non illustrée) de façon connue par l'entremise d'une prise de cou-rant 23~ Ce four doit pouvoir etre chauffe entre environ 250C et 300C.
Toujours en se ré~érant à la Figure 1, on verra que le dispositif illustré comprend un condenseur 25 de construction conventionnelle relié au réacteur catalytique 7 par un conduit 27. Ce condenseur servira à la liquefaction des vapeurs de benzène qui se forment dans le réacteur catalytique à partir du cyclohexane, par déshydrogénation de ce dernier.
A la sortie du condenseur 25, on retrouve un conduit 29 qui sert à l'évacuation du benzène liquide, formé à partir des vapeurs de ce même composé dans le condenseur 25, ainsi que de l'hydrogène. Quant à l'hydrogène, il est évacué par le circuit de dérivation 31 en le faisant au préalable bar-botter en 33 afin d'enlever les impuretés avec lesquelles il pourrait être melé. Le benzène, qUarlt à lui, est envoyé
vers le récipient 35 où il est rêcupe5ré.
On verra donc qu'en utilisant le dispositif décrit ci-dessus, du cyclohexane est chauffé à ébullition par une source de chaleur 3 et les vapeurs de cyclohexane sont en-traînées dans un réacteur 7 où un catalyseur 19 (dans ce cas-ci du palladlum) est chauffé entre 250 et 300C. La réaction de déshydrogénation se déroule et les vapeurs à la sortie du réacteur sont condensées, l'hydrogène produit par la réaction est alors libéré et disponible pour une utilisation énergéti-que~ Le benzène est récupéré et il est acheminé à une usine de traitement où il est hydrogéné à partir d'hydrogène produit par électrolyse ou à partir du gaz naturel. Cette hydrogéna-tion exige des hautes températures et hautes pressions comme ~ D
c'est le cas présentement à l'intérieur des rafineries modernes.
Lorsqu'on utilise le dispositif selon l'invention, notam~ent au niveau d'un véhicule automobile, ou tout simple-ment pour faire fonctionner un moteur à combustion internet on aura recours au système illustré en Figure 2.
Dans ce système, où l'on retrouve certaines des compo-santes illustrées sur la Figure 1, et qui seront identifiées par les mêmes chiffres de référence, on notera tout d'abord un réservoir 41, de forme quelconque, mais illustr~ ici sous forme cylindrique, qui est destiné a contenir du cyclohexane ou un mélange de cyclohe~ane et de benzène. Le système com-prend aussi un réacteur catalytique 43 de construction con-ventionnelle relié au réservoir 41 par un conduit 45 qui sert à acheminer le cyclohexane ou un mélange de cyclohexane et de benzène vers le réacteur catalytique 43.
~ e long du conduit 45, on a prévu une pompe à débit variable ~7, pour ~aire passer le cyclohexane ou le mélange de cyclohexane et de benzène vers le réacteur catalytique.
'Enfin, toujours le long du conduit 45, on aura prévu un dé-tecteur UV de benzène 46, dont on reparlera plus bas.
~ e réacteur catalytique 43 est relié au condenseur 25 par un conduit 27 de fa,con analogue à l'arrangement correspon-dant du dispositif illustré en Figure 1.
A la sortie du condenseur 25, on retrouve un conduit 49 qui sert au passage de l'hydrogène et du benzène liquide, ce dernier étant acheminé vers le réservoir 41 tel qu'on le voit sur le dessin de la Figure 2.
A courte distance de la sortie du condenseur, on re-trouve un conduit de déviation 51 qui s'embranche sur le con-duit de déviation 49, et qui sert à envoyer l'hydrogène vers i7~S
le moteur 53. Afin cl'empecher l'entrée de henzene dans le conduit 55 et l'introduction de ce composé dans le moteur,ce ~ui serait forceme~t clommageable, on a pré~u un filtre trappe 57 qui arretera aussi toute autre impureté.
L'acherninement normal de l'hydrogène vers le moteur 53 se fait par le conduit 59, 61 en position ouverte de la valve 63.
Une partie de la chaleur dégagée par le moteur 53 s'en ira réchauffer le réacteùr catalytique en 65, 67 de fa~on à
lb assurer la déshydrogénation catalytique du cyclohexane en benzène et hydrogène.
Pour que cette déshydrogénation ait lieu, il faut que la réaction intervienne sur des vapeurs de cyclohexane et que ces dernières soient maintenues en cet état. Pour ce faire, on a prévu un atomiseur-vaporisateur 69 à l'extremité du con~
duit 45, précisément à l'entrée de c~e dernier dans le réacteur catalytique. On notera que c'est la chaleur fournie en 65, 67 qui maintiendra le cyclohexane sous forme de vapeur.
Lorsque l'on désire amorcer le moteur, il faut pouvoir avoir recours à une source temporaire d'hydrogène. Dans le système illustré en Figure 2, il s'agit d'un réservoir tampon 71 qui renferme un hydrure métallique, notamment le LaNi5Hx, où x varie entre 0 et 5, le FeTiHl 6 ou le Mischmetal Ni5Hy où
y varie entre 0 et 5.
-On verra donc que le cyclohexane est amené au r~acteur de déshydrog~nation par une pompe à débit variable~ Le liqui-de est vaporisé et amené à la température au r~acteur, soit par la chaleur récupérée du moteur à combustion comme on le voit sur la Figure 2 ou, si l'on préfère, par la combustion directe de l'hydrogène gardé en réservoir. Le mélange benzène-hydrogène à la sortie du réacteur est refroidi et l'hydrogène ~ 7 ~t3 est récupéré par diffusion à travers une membrane sélective appropriée,notamment un filtre trappe 57. L'hydroyene est alors consommé dans le moteur ou remisé dans un réservoir tam pon 71 qui accumule l'hydrogène servant au démarrage. Ce ré-servoir tampon contient une faible quantité d'hydrure métalli-que. ~n pourrait aussi utiliser de l'hydrogène gazeux SOU5 pression. Le benzène est retourné au réservoir principal où il dilue le cyclohexane. Pour compenser ce facteur de dilution dé-tecté par le détecteur 46, un débit de plus en plus important sera nécessaire dans le réacteur de déshydrogénation pour garder le meme taux de production d'hydrogène. Au niveau de la com-bustion de l'hydrogène, on peut avoir recours à une pile à com-bustible pour générer à un ou des moteurs électriques la force motrice. Dans cette optique, une pile à combustible alcaline peut être aussi utilisée car le carburant (l'hydrogène) ne con-tiendrait pas de CO2. Seul le C02 de l'air devrait être élimi-né par un filtre approprié qui serait remplacé et r~généré à un intervalle plus ou moins régulier. ~e système présente l'avan-tage de pouvoir générer de la chaleur soit au niveau du moteur à combustion ou de la pile à combustible qui peut etre utilisée pour le chauffage de l'habitacle.
Les étapes globales d'une opération basée sur le système selon l'invention sont les suivantes.
A partir d'une réserve de benzène, on hydrogénise cette molécule avec de l'hydrogène électrolytique (ou autre).
Le cyclohexane ainsi formé est alors distribué aux points de vente (stations services) par les voies normales. Le con-sommateur vidange le carburant usé (du benzène) et fait le plein avec le cyclohexane. Le benzène est récupéré et hydro~
gén~ selon la disponibilité de l'hydrogène électrolytique. La seule ressource consommée est l'eau et l'énergie électrique ~67~25 sert d'énergie primaire. Comme la combustion est r~alisée grâce à l'hydrogène et l'air, seule une faible quantit~ de ~x se retrouve comme polluant et celui-ci peut être éliminé
assez facilement.
Le système selon l'invention offre les avantages sui-vants:
1. Utilisation de l'électricité comme énergie primaire et l'eau comme matière consommable.
Les vertus de l'hydrogène comme vecteur d'énergie sont bien connues et font l'objet de plusieurs propositions à la fois pour le transport routier, erroviaire ou aérien, de même que son utilisation pour le stockage de l'énergie é-lectrique. Dans beaucoup de ces scénarios énergétiques, lestockaye de l'hydrogène pose un problème de taille. Les so-lutions envisagées vont du stockage cryogénique (-253C), au stockage sous forme de gaz comprimé et enfin sous forme d'hydrures métalliques. Le stockage cryogénique permet de bénéficier de la teneur énergétique par unité de masse de l'hydrogène (33750 Wh kg 1) mais demande une infrastructure de manutention très particulière et très specialisée.
Cette solution demeure valable pour le transport aérien ou/et spatial. Pour le transport routier, des expériences ont été r~alisées à la fois avec l'hydrogène gazeux, liquide ou sous forme d'hydrures. Cette dernière technique est théoriquement très avantageuse. Elle repose sur le principe que l'hydrogène moléculaire en contact avec certains métaux (e.g. Palladium) ou certains alliages (fer-titane, lanthane-nickel, etc...) se dissocie et l'hydrogène atomique occupe des sites à l'inté~
rieur au réseau crystallin. On peut atteindre des densités d'hydrogène équivalentes à la densité de l'hydrogène liquide (0,07 gm ml 1). Cependant le désavantage de cette technique est le poids important du ~ecteur d'hydrogène (l'alliage).
Ainsi on peut cbtenir des teneurs énergétiques théoriques de 1'ordre de S16 Wh kg 1 pour le FeTi Hl 7 et 2555 Wh kg 1 pour Z~
le MgH2 (10% ~i). En plus du poids, les temps de charge (i.e. absorption de l'hydrogène) sont relativement importants tandis que les pressions en jeu sGnt importantes pour les al-liages opérant à la température ambiante. La technologie de ces hydrures est encore en développement et de nombreux pro-blèmes sont encore à résoudre pour une utilisation généralisée de ces alliages. Le stockage par gaz comprimé exige des cy-lindres lourds avec des aciers spéciaux pour réduire les pro-blèmes de fragilisation.
~'autre part, le do~aine du transport représente en-viron le tiers de la consommation ~nergétique et sa presque totalité est basée sur l'utilisation du pétrole. Des efforts importants de recherches et développements sont réalisés afin de rédulre la demande de ccmbustible importé. Les options fondamentales sont de deux ordres: la synthèse d'un combusti-ble synthétique à partir de ressources abondantes (charbon ou biomasse) ou encore l'utilisation de l'électricité via des accumulateurs ou de l'hydrogène électrolytique. I1 faut no-ter que jusqu'à présent, aucune solution proposée n'approche la densité énergétique de l'essence (en terme de poids ou de volume) ni la facilité d'approvisionnement et de manuten~ion.
En plus, une solution viable devrait utiliser le plus possi-ble une infrastructure industrielle déjà existante de pro-duction,de transport et de distribution.
Un but de l'invention est de proposer une avenue ori-; ginale et qui pourrait concilier plusieurs contraintes, soit l'utilisation de l'énergie électrique comme source primaire d'énergie, l'utilisation d'un vecteur énergétique liquide et un mécanisme de traction non polluant.
Un autre but de l'invention est d'utiliser le cyclo-hexane (C6~12) ou du méthyl cyclohexane comme vecteur d'énergie et de produire l'hydrogène dans le véhicule par une réaction 7Z~D
simple de déshydrogénation qui libère de l'hydrogène et du ben-zène (C6H6) ou du toluène. L'hydrogène ainsi produit est con-sommé pour ~in de traction dans le véhicule et le benzène ou le toluène sont recyclés dans une usine pour régénérer le cyclo-hexane ou le méthyl cyclohexane~
Un autre but de l'invention est d'utiliser l'hydrogène (électrolytique de préférence) pour le transport routier. Le principe de cette approche est l'utilisation d'un matériau li-quide (le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane) comme vecteur d'hydrogène. L'hydrogène est libéré à bord du véhicule au moyen d'une déshydrogénation et le co-produit de cette réaction, le benzène ou le toluène, est conservé et recyclé. L'hydrogène sert à la traction via un moteur à combustion interne ou une pile à combustible. Le benzène ou le toluène sont récupérés et hydrogénés à partir d'hydrogène produit par électrolyse dans une usine appropri~e et centralisée, Le seul matériau consom-mable dans toute cette opération est l'eau servant à la produc-tion de l'hydrogène.
La présente invention propose un système de stockage de l'hydrogène qui fait appel à un composé qui est liquide à
la température ambiante, qui est disponible et dont les réac-tions chimiques pour l.e stockage de l'hydrogène sont connues.
Ce liquide est le benzène tou des d~rivés simples de cette molécule) qui peut accepter 3 molécules d'hydrogène par molé-cule de benzène pour générer un autre liquide soit le cyclo-hexane 6 6 (1~ + 3H2(g) > C6H12 (1) Le cyclohexane peut alors etre transporté facilement et uti-lisé soit dans un véhicule ou dans un site approprié pour le stockage de l'énergie électrique. L'hydrogène est libéré par la réaction inverse C6 12 ( ) C6H6 (1) + 3H2(g L'hydrogène ainsi libér~ peut servir alors de source d'énergie non polluante par sa combustion dans l'air ~ / 2 (g)- ~ H20 (g) + Energie Le dispositif pour la déshydrogénation du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir destine à contenir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane, un réacteur catalyti~ue, des moyens permettant de vaporiser le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane et d'introduire les vapeurs ainsi produi-tes dans le réacteur catalytique, des moyens de chauffer le réacteur catalytique à une température contribuant à décomposer le cyclohexane ou le mé-thyl cyclohexane en benzène ou toluène, et en hydrogène, un condenseur à la sortie du réacteur catalytique fa-cilitant la liquéfaction des vapeurs de benzène ou de toluène et la libération de l'hydrogène, d-es moyens de récupérer séparement le benzène ou le to-luène liquide et l'hydrogène.
Selon un aspect de l'invention, le dispositif peut aussi comprendre une source de chaleur capable de porter à
l'ébullition le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane présent dans le réservoir.
Selon un autre aspect de l'invention, on peut prévoir un premier conduit reliant le réservoir au réacteur catalyti-que, ce qui facilite le passage des vapeurs de cyclohexane ou de méthyl cyclohexane à partir du réservoir vers le réac-teur catalytique.
Le dispositif selon l'invention peut aussi comprendre un ruban chauffant entourant le premier conduit assurant ainsi ~672~
le maintien du cyclohexane ou du m~thyl cyclohexane à l'état vaporisé avant son introduction dans le réacteur catalytique.
Selon un autre aspect de l'invention le réacteur cata-litique peut etre constitué par un second conduit à l'intérieur duquel se trouve un catalyseur, et d'un four pouvant être chauf-fé entre environ 250C e-t 300C dans lequel se situe le second conduit.
On peut aussi prévoir un troisième conduit pour relier le condenseur au réacteur catalytique.
Selon une réalisation de l'invention, le dispositif peut comprendre un récipient où l'on récupère le benzène ou le toluène liquide liberé par le condenseur, un quatrième conduit reliant le condenseur au reclpient et une sortie d'hydrogène aménagée le long du quatrième conduit.
Le système d'alimentation en hydrogène d'un moteur à
combustion ou d'une pile à combustion à partir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend: ~
un réservoir destiné à contenir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane ou un mélange de cyclohexane et de benzène ou de méthylcyclohexane et de toluène, un réacteur catalytique, des moyens permettant de vaporiser le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane et d'introduire les vapeurs ainsi pro-duites dans le réacteur catalytique, des moyens de chauffer le réacteur catalytique à une température contribuant à décomposer le cyclohexane en benzène et en hydrogène ou le m~thyl cyclohexane en toluène et en hy-drogène, un condenseur à la sortie du réacteur catalytique fa-cilitant la liqué~action des vapeurs de benzène ou de toluène et la libération de l'hydrogène, ~ t7~ 5 des moyens de récupérer séparément le benzène ou le toluène liquide et l'hydrogène, des moyens pour alimenter le moteur à combustion interne ou la pile à combustion avec l'hydrogène récupéré à l'étape précédente, et des moyens permettant d'acheminer le benzène ou le toluène liquide vers le ré3ervoir.
Selon une réalisation de l'invention, le sy~tème peut comprendre un réservoir d'hydrogène tampon relié au moteur à
combustion interne ou à la pile à combustion permettant le fonctionnement de ce dernier jusqu'à ce que l'hydrogène pro-duit par le réacteur catalytique puisse être fourni directe-ment au moteur.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, le réservoir est muni d'une ouverture pour le plein en cyclo-hexane ou en méthyl cyclohexane et d'une vidange pour enlever le benzène ou le toluène du réservoir lorsqu'il est épuisé en cyclohexane ou en méthyl cyclohexane.
Selon un autre aspect de l'invention, le réservoir peut être relié au réacteur catalytique par un premier con-duit, et une pompe est prévue le long de ce premier conduit pour faire passer le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane du réservoir au réacteur catalytique.
On peut prévoir un détecteur W de benzène ou de to-luène disposé le long du premier conduit afin de déterminer l'épuisement en cyclohexane ou en méthyl cyclohexane du ré-servoir et d'indiquer le moment venu de vidanger le benzène ou le toluène du réservoir et de faire le plein en cyclohexane ou en méthyl cyclohexane.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, le premier conduit du système se termine à l'interieur du ~4~72~
réacteur catalytique, par un atomiseur vaporisateur destiné
à former des vapeurs de cyclohexane ou de méthyl cyclohexane dans le réacteur catalytique~
I1 est préférable de chau~fer le réacteur catalytique en se servant de la chaleur qui émane du moteur à combustion interne.
Selon une autre réalisation préférée de l'invention, on prévoit un filtre trappe à la sortie du condenseur de façon à préveni.r l'acheminement du benzène ou du toluène vers le mo-teur à combustion interne ou la pile à combustion tout en per-mettant le passage de l'hydrogène vers ces derniers.
Le réservoir tampon contient de préférence un hydrure métallique, par exemple LaNi5~Ix, où x varie entre 0 et 5, FeTiHl 6 et le ~ischmetal Ni5I~y où y varie entre 0 et 5.
La méthode d'alimentation en hydrogène d'un moteur à
combustion ou d'une pile à combustion à partir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane contenu dans un réservoir selon l'inven-tion est caractérisé en ce que:
après avoir amorcé le moteur par de l'hydrogène que l'on retire d'un réservoir tampon, l'on soutire du cyclohexane ou du méthyl cyclohe~ane c.ontenant éventuellement du benzène ou du toluène dudit réservoir, l'on vaporise le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane dans un réacteur catalytique que l'on chauffe à une températu-re permettant de dissocier le cyclohexane en hydrogène et en benzène, ou le méthyl cyclohexane en hydrogène et en toluène, l'on condense le benzène ou le toluène, l'on introduit l'hydrogène dans le moteur, et le ben-zene ou le toluène liquide dans le réservoir.
L'invention va maintenant être illustrée à l'aide de la description détaillée de modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels:
La Figure 1 est un schéma illustrant un dispositif selon ]'invention, La Figure 2 est un autre schéma d'un système d'alimen-tation en hydro~ène d'un moteur à combustion interne à partir du cyclohexane.
En se référant d'abord à la Figure 1 on notera que le dispositif illustré comprend tout d'abord un réservoir 1, dont la forme peut être quelconque mais que l'on a illustré
dans les dessins sous forme de ballon sphérique. Ce réser-voir sera utilisé pour contenir du cyclohexane. A la base du r~servoir 1, on retrouve une source de chaleur 3 qui servira à
chauffer puis vaporiser le cyclohexane qui se trouve dans le réservoir 1. Le cyclohexane sera introduit dans le réservoir 1 par l'ouverture 5.
Le dispositif illustré en Fi~ure 1 est ensuite cons-titué d'un réacteur catalytique 7 relié au réservoir 1 par l'entremlse d'un conduit 9, ce qui facilitera le passage des vapeurs de cyclohexane à partir du réservoir 1 vers le réac-teur catalytique. Lorsque l'on chauffe le cyclohexane 11 dans le réservoir 1, il est impératif que le composé 11 soit maintenu sous forme de vapeur durant son acheminement vers le r~acteur catalytique 7 via le conduit 9. Pour ce faire, on a prévu un ruban chauffant 13 qui entoure le conduit 9, lequel ruban chauffant est relié à une source de courant (non illus-trée) de façon connue par l'entremise d'une prise de courant 15.
Le réacteur catalytique 7 est constitué par un conduit 17 à l'intérieur duquel on a disposé de façon connue un cata-lyseur au palladium 19, bien qu'on aurait tout aussi bien pudisposer du platine, de l'oxyde de molybdène, etc. Ce conduit >~
17 se situe dans url ~our 21 relié à une source de courant (non illustrée) de façon connue par l'entremise d'une prise de cou-rant 23~ Ce four doit pouvoir etre chauffe entre environ 250C et 300C.
Toujours en se ré~érant à la Figure 1, on verra que le dispositif illustré comprend un condenseur 25 de construction conventionnelle relié au réacteur catalytique 7 par un conduit 27. Ce condenseur servira à la liquefaction des vapeurs de benzène qui se forment dans le réacteur catalytique à partir du cyclohexane, par déshydrogénation de ce dernier.
A la sortie du condenseur 25, on retrouve un conduit 29 qui sert à l'évacuation du benzène liquide, formé à partir des vapeurs de ce même composé dans le condenseur 25, ainsi que de l'hydrogène. Quant à l'hydrogène, il est évacué par le circuit de dérivation 31 en le faisant au préalable bar-botter en 33 afin d'enlever les impuretés avec lesquelles il pourrait être melé. Le benzène, qUarlt à lui, est envoyé
vers le récipient 35 où il est rêcupe5ré.
On verra donc qu'en utilisant le dispositif décrit ci-dessus, du cyclohexane est chauffé à ébullition par une source de chaleur 3 et les vapeurs de cyclohexane sont en-traînées dans un réacteur 7 où un catalyseur 19 (dans ce cas-ci du palladlum) est chauffé entre 250 et 300C. La réaction de déshydrogénation se déroule et les vapeurs à la sortie du réacteur sont condensées, l'hydrogène produit par la réaction est alors libéré et disponible pour une utilisation énergéti-que~ Le benzène est récupéré et il est acheminé à une usine de traitement où il est hydrogéné à partir d'hydrogène produit par électrolyse ou à partir du gaz naturel. Cette hydrogéna-tion exige des hautes températures et hautes pressions comme ~ D
c'est le cas présentement à l'intérieur des rafineries modernes.
Lorsqu'on utilise le dispositif selon l'invention, notam~ent au niveau d'un véhicule automobile, ou tout simple-ment pour faire fonctionner un moteur à combustion internet on aura recours au système illustré en Figure 2.
Dans ce système, où l'on retrouve certaines des compo-santes illustrées sur la Figure 1, et qui seront identifiées par les mêmes chiffres de référence, on notera tout d'abord un réservoir 41, de forme quelconque, mais illustr~ ici sous forme cylindrique, qui est destiné a contenir du cyclohexane ou un mélange de cyclohe~ane et de benzène. Le système com-prend aussi un réacteur catalytique 43 de construction con-ventionnelle relié au réservoir 41 par un conduit 45 qui sert à acheminer le cyclohexane ou un mélange de cyclohexane et de benzène vers le réacteur catalytique 43.
~ e long du conduit 45, on a prévu une pompe à débit variable ~7, pour ~aire passer le cyclohexane ou le mélange de cyclohexane et de benzène vers le réacteur catalytique.
'Enfin, toujours le long du conduit 45, on aura prévu un dé-tecteur UV de benzène 46, dont on reparlera plus bas.
~ e réacteur catalytique 43 est relié au condenseur 25 par un conduit 27 de fa,con analogue à l'arrangement correspon-dant du dispositif illustré en Figure 1.
A la sortie du condenseur 25, on retrouve un conduit 49 qui sert au passage de l'hydrogène et du benzène liquide, ce dernier étant acheminé vers le réservoir 41 tel qu'on le voit sur le dessin de la Figure 2.
A courte distance de la sortie du condenseur, on re-trouve un conduit de déviation 51 qui s'embranche sur le con-duit de déviation 49, et qui sert à envoyer l'hydrogène vers i7~S
le moteur 53. Afin cl'empecher l'entrée de henzene dans le conduit 55 et l'introduction de ce composé dans le moteur,ce ~ui serait forceme~t clommageable, on a pré~u un filtre trappe 57 qui arretera aussi toute autre impureté.
L'acherninement normal de l'hydrogène vers le moteur 53 se fait par le conduit 59, 61 en position ouverte de la valve 63.
Une partie de la chaleur dégagée par le moteur 53 s'en ira réchauffer le réacteùr catalytique en 65, 67 de fa~on à
lb assurer la déshydrogénation catalytique du cyclohexane en benzène et hydrogène.
Pour que cette déshydrogénation ait lieu, il faut que la réaction intervienne sur des vapeurs de cyclohexane et que ces dernières soient maintenues en cet état. Pour ce faire, on a prévu un atomiseur-vaporisateur 69 à l'extremité du con~
duit 45, précisément à l'entrée de c~e dernier dans le réacteur catalytique. On notera que c'est la chaleur fournie en 65, 67 qui maintiendra le cyclohexane sous forme de vapeur.
Lorsque l'on désire amorcer le moteur, il faut pouvoir avoir recours à une source temporaire d'hydrogène. Dans le système illustré en Figure 2, il s'agit d'un réservoir tampon 71 qui renferme un hydrure métallique, notamment le LaNi5Hx, où x varie entre 0 et 5, le FeTiHl 6 ou le Mischmetal Ni5Hy où
y varie entre 0 et 5.
-On verra donc que le cyclohexane est amené au r~acteur de déshydrog~nation par une pompe à débit variable~ Le liqui-de est vaporisé et amené à la température au r~acteur, soit par la chaleur récupérée du moteur à combustion comme on le voit sur la Figure 2 ou, si l'on préfère, par la combustion directe de l'hydrogène gardé en réservoir. Le mélange benzène-hydrogène à la sortie du réacteur est refroidi et l'hydrogène ~ 7 ~t3 est récupéré par diffusion à travers une membrane sélective appropriée,notamment un filtre trappe 57. L'hydroyene est alors consommé dans le moteur ou remisé dans un réservoir tam pon 71 qui accumule l'hydrogène servant au démarrage. Ce ré-servoir tampon contient une faible quantité d'hydrure métalli-que. ~n pourrait aussi utiliser de l'hydrogène gazeux SOU5 pression. Le benzène est retourné au réservoir principal où il dilue le cyclohexane. Pour compenser ce facteur de dilution dé-tecté par le détecteur 46, un débit de plus en plus important sera nécessaire dans le réacteur de déshydrogénation pour garder le meme taux de production d'hydrogène. Au niveau de la com-bustion de l'hydrogène, on peut avoir recours à une pile à com-bustible pour générer à un ou des moteurs électriques la force motrice. Dans cette optique, une pile à combustible alcaline peut être aussi utilisée car le carburant (l'hydrogène) ne con-tiendrait pas de CO2. Seul le C02 de l'air devrait être élimi-né par un filtre approprié qui serait remplacé et r~généré à un intervalle plus ou moins régulier. ~e système présente l'avan-tage de pouvoir générer de la chaleur soit au niveau du moteur à combustion ou de la pile à combustible qui peut etre utilisée pour le chauffage de l'habitacle.
Les étapes globales d'une opération basée sur le système selon l'invention sont les suivantes.
A partir d'une réserve de benzène, on hydrogénise cette molécule avec de l'hydrogène électrolytique (ou autre).
Le cyclohexane ainsi formé est alors distribué aux points de vente (stations services) par les voies normales. Le con-sommateur vidange le carburant usé (du benzène) et fait le plein avec le cyclohexane. Le benzène est récupéré et hydro~
gén~ selon la disponibilité de l'hydrogène électrolytique. La seule ressource consommée est l'eau et l'énergie électrique ~67~25 sert d'énergie primaire. Comme la combustion est r~alisée grâce à l'hydrogène et l'air, seule une faible quantit~ de ~x se retrouve comme polluant et celui-ci peut être éliminé
assez facilement.
Le système selon l'invention offre les avantages sui-vants:
1. Utilisation de l'électricité comme énergie primaire et l'eau comme matière consommable.
2. Utilisation d'un vecteur énergétique liquide qui peut s'intégrer à l'infrastructure industrielle de production et de transport.
3. Combustion non polluante au niveau de la conversion énergie chimique en énergie de traction.
4. Possibilité de répartir plus facilement la demande énergétique d'un r~seau important. La charge (conversion benzène-cyclohexane) peut se réaliser durant la p~riode creuse de demande électrique (e.g. l'été).
5. Les vecteurs de base (le benzène ou le cyclohexane) se retrouvent ou peuvent se synthétiser à partir du pétrole, du charbon, de la biomasse ou à partir de carbures, ils ne sont pas consommés et peuvent servir indéfiniment.
L'exemple donné ci-dessus peut tout aussi bien être répété à partir du couple toluène-méthyl cyclohexane en don-nant les mêmes résultats.
L'exemple donné ci-dessus peut tout aussi bien être répété à partir du couple toluène-méthyl cyclohexane en don-nant les mêmes résultats.
Claims (18)
1. Dispositif pour la déshydrogénation du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane caractérisé en ce qu'il comprend:
un réservoir destiné à contenir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane;
un réacteur catalytique;
des moyens permettant de vaporiser le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane et d'introduire les vapeurs ainsi pro-duites dans le réacteur catalytique;
des moyens de chauffer le réacteur catalytique à une température contribuant à décomposer le cyclohexane en benzène et en hydrogène ou le méthyl cyclohexane en toluène et en hydrogène;
un condenseur à la sortie du réacteur catalytique fa-ciliant la liquéfaction des vapeurs de benzène ou de toluène et la libération de l'hydrogène;
des moyens de récupérer séparément le benzène ou le toluène liquide et l'hydrogène.
un réservoir destiné à contenir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane;
un réacteur catalytique;
des moyens permettant de vaporiser le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane et d'introduire les vapeurs ainsi pro-duites dans le réacteur catalytique;
des moyens de chauffer le réacteur catalytique à une température contribuant à décomposer le cyclohexane en benzène et en hydrogène ou le méthyl cyclohexane en toluène et en hydrogène;
un condenseur à la sortie du réacteur catalytique fa-ciliant la liquéfaction des vapeurs de benzène ou de toluène et la libération de l'hydrogène;
des moyens de récupérer séparément le benzène ou le toluène liquide et l'hydrogène.
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une source de chaleur capable de porter à
l'ébullition le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane présent dans le réservoir.
l'ébullition le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane présent dans le réservoir.
3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un premier conduit reliant le réservoir au réacteur catalytique, ce qui facilite le passage des vapeurs de cyclohexane ou de méthyl cyclohexane à partir du réservoir vers le réacteur catalytique.
4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comprend un ruban chauffant entourant le premier conduit assurant le maintien du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane à l'état vaporisé avant son introduction dans le réacteur ca-talytique.
5. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel le ré-acteur catalytique est constitué par un second conduit à l'in-térieur duquel se trouve un catalyseur, et un four pouvant être chauffé entre environ 250°C et 300°C dans lequel se situe le second conduit.
6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce qu'il comprend un troisième conduit reliant le condenseur au réacteur catalytique.
7. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comprend un récipient où l'on récupère le benzène ou le toluène liquide libéré par le condenseur, un conduit de dérivation reliant le condenseur au récipient et une sortie d'hydrogène aménagée le long du quatrième conduit.
8. Système d'alimentation en hydrogène d'un moteur à
combustion interne ou d'une pile à combustion à partir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane caractérisé en ce qu'il comprend:
un réservoir destiné à contenir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane ou un mélange de cyclohexane et de benzène ou du méthyl cyclohexane ou un mélange de méthyl cyclohexane et de toluène;
un réacteur catalytique;
des moyens permettant de vaporiser le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane et d'introduire les vapeurs ainsi pro-duites dans le réacteur catalytique;
des moyens de chauffer le réacteur catalytique à une température contribuant à décomposer le cyclohexane en benzène et en hydrogène ou le méthyl cyclohexane en toluène et en hydrogène;
un condenseur à la sortie du réacteur catalytique fa-ciliant la liquéfaction des vapeurs de benzène ou de toluène et la libération de l'hydrogène;
des moyens de récupérer séparément le benzène ou le toluène liquide et l'hydrogène;
des moyens pour alimenter le moteur à combustion in-terne ou la pile à combustion avec l'hydrogène récupéré à
l'étape précédente;
des moyens permettant d'acheminer le benzène ou le toluène liquide vers le réservoir.
combustion interne ou d'une pile à combustion à partir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane caractérisé en ce qu'il comprend:
un réservoir destiné à contenir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane ou un mélange de cyclohexane et de benzène ou du méthyl cyclohexane ou un mélange de méthyl cyclohexane et de toluène;
un réacteur catalytique;
des moyens permettant de vaporiser le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane et d'introduire les vapeurs ainsi pro-duites dans le réacteur catalytique;
des moyens de chauffer le réacteur catalytique à une température contribuant à décomposer le cyclohexane en benzène et en hydrogène ou le méthyl cyclohexane en toluène et en hydrogène;
un condenseur à la sortie du réacteur catalytique fa-ciliant la liquéfaction des vapeurs de benzène ou de toluène et la libération de l'hydrogène;
des moyens de récupérer séparément le benzène ou le toluène liquide et l'hydrogène;
des moyens pour alimenter le moteur à combustion in-terne ou la pile à combustion avec l'hydrogène récupéré à
l'étape précédente;
des moyens permettant d'acheminer le benzène ou le toluène liquide vers le réservoir.
9. Système selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir tampon d'hydrogène relié au moteur à combustion interne, permettant le fonctionnement de ce der-nier jusqu'à ce que l'hydrogène produit par le réacteur cata-lytique puisse être fourni directement au moteur.
10. Système selon la revendication 9 caractérisé en ce que le réservoir est muni d'une ouverture pour le plein en cyclohexane ou en méthyl cyclohexane et d'une vidange pour enlever le benzène ou le toluène du réservoir lorsqu'il est épuisé en cyclohexane ou en méthyl cyclohexane.
11. Système selon la revendication 10 caractérisé en ce que le réservoir est relié au réacteur catalytique par un premier conduit, et qu'une pompe est prévue le long de ce premier conduit pour faire passer le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane du réservoir au réacteur catalytique.
12. Système selon la revendication 11 caractérisé en ce qu'un détecteur UV de benzène ou de toluène est disposé le long du premier conduit afin de déterminer l'épuisement en cy-clohexane ou en méthyl cyclohexane du réservoir et d'indiquer le moment venu de vidanger le benzène ou le toluène du réser-voir et de faire le plein en cyclohexane ou en méthyl cyclo-hexane.
13. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que le premier conduit se termine à l'intérieur du réacteur catalytique, par un atomiseur vaporisateur destiné à former des vapeurs de cyclohexane ou de méthyl cyclohexane dans le réacteur catalytique.
14. Système selon la revendication 13, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour chauffer le réacteur cataly-tique en se servant de la chaleur qui émane du moteur à com-bustion interne.
15. Système selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'un filtre trappe est prévu à la sortie du condenseur des-tiné à prévenir l'acheminement du benzène ou du toluène vers le moteur à combustion interne tout en permettant le passage de l'hydrogène vers ce dernier.
16. Système selon la revendication 15, caractérisé en ce que le réservoir tampon contient un hydrure métallique.
17. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'hydrure métallique est choisi dans le groupe constitué
par le LaNi5Hx, où x varie entre 0 et 5, FeTiH1,6 ou le Misch metal Ni5Hy où y varie entre 0 et 5.
par le LaNi5Hx, où x varie entre 0 et 5, FeTiH1,6 ou le Misch metal Ni5Hy où y varie entre 0 et 5.
18. Méthode d'alimentation en hydrogène d'un moteur à
combustion interne ou d'une pile à combustion à partir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane contenu dans un réservoir, caractérisé en ce que:
après avoir amorcé le moteur par de l'hydrogène que l'on retire d'un réservoir tampon, l'on soutire du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane contenant éventuellement du benzène ou du toluène dudit ré-servoir;
l'on vaporise le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane dans un réacteur catalytique que l'on chauffe à une température permettant de dissocier le cyclohexane en hydrogène et en ben-zène ou le méthyl cyclohexane en hydrogène et en toluène;
l'on condense le benzène ou le toluène;
l'on introduit l'hydrogène dans le moteur, et le ben-zène ou le toluène liquide dans le réservoir.
combustion interne ou d'une pile à combustion à partir du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane contenu dans un réservoir, caractérisé en ce que:
après avoir amorcé le moteur par de l'hydrogène que l'on retire d'un réservoir tampon, l'on soutire du cyclohexane ou du méthyl cyclohexane contenant éventuellement du benzène ou du toluène dudit ré-servoir;
l'on vaporise le cyclohexane ou le méthyl cyclohexane dans un réacteur catalytique que l'on chauffe à une température permettant de dissocier le cyclohexane en hydrogène et en ben-zène ou le méthyl cyclohexane en hydrogène et en toluène;
l'on condense le benzène ou le toluène;
l'on introduit l'hydrogène dans le moteur, et le ben-zène ou le toluène liquide dans le réservoir.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000378461A CA1146725A (fr) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Hydrure liquide pour le stockage de l'hydrogene |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000378461A CA1146725A (fr) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Hydrure liquide pour le stockage de l'hydrogene |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1146725A true CA1146725A (fr) | 1983-05-24 |
Family
ID=4120077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000378461A Expired CA1146725A (fr) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Hydrure liquide pour le stockage de l'hydrogene |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1146725A (fr) |
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- 1981-05-27 CA CA000378461A patent/CA1146725A/fr not_active Expired
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