FR3079006A1 - PRESSURE GAS TANK (S) FILLING STATION AND METHOD FOR INCREASING ITS AUTONOMY - Google Patents
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Abstract
Station de remplissage de réservoir(s) de gaz sous pression comprenant au moins un compresseur (2, 3) de transfert, au moins un stockage (4, 5) tampon configuré pour recevoir du gaz comprimé par le au moins un compresseur (2, 3) de transfert, une conduite (8) de fourniture de gaz comprimé comprenant une extrémité reliée à la sortie du au moins un compresseur (2, 3) de transfert et reliée également au(x) stockage (4, 5) tampon et une autre extrémité destinée à être reliée à un réservoir (14) à remplir, la station comprenant un module (9) de réserve de gaz comprenant un stockage (10) de gaz liquéfié comprenant un mélange de liquide et de gaz vaporisé et une première conduite (11) de soutirage comprenant une extrémité amont reliée au stockage (10) de gaz liquéfié et au moins une extrémité aval reliée à l'un au moins parmi : l'entrée d'au moins un compresseur (2, 3) de transfert, un stockage (4, 5) tampon ; le module (9) de réserve comprenant un réchauffeur (12) et un compresseur (13) de réserve disposés dans la première conduite (11) de soutirage et étant configuré pour permettre le transfert de gaz comprimé à partir du stockage (10) de gaz liquéfié vers le l'entrée d'au moins un compresseur (2, 3) de transfert et/ou vers un stockage (4, 5) tampon.Pressurized gas tank filling station (s) comprising at least one transfer compressor (2, 3), at least one buffer storage (4, 5) configured to receive compressed gas from the at least one compressor (2, 3), a compressed gas supply pipe (8) comprising an end connected to the outlet of the at least one transfer compressor (2, 3) and also connected to the buffer storage (4, 5) and a another end intended to be connected to a tank (14) to be filled, the station comprising a gas reserve module (9) comprising a storage (10) of liquefied gas comprising a mixture of liquid and vaporized gas and a first pipe ( 11) comprising an upstream end connected to the liquefied gas storage (10) and at least one downstream end connected to at least one of: the inlet of at least one transfer compressor (2, 3), a storage (4, 5) buffer; the reserve module (9) comprising a reserve heater (12) and a compressor (13) arranged in the first withdrawal pipe (11) and being configured to allow the transfer of compressed gas from the gas storage (10) liquefied towards the inlet of at least one transfer compressor (2, 3) and / or to a storage (4, 5) buffer.
Description
L’invention concerne une station de remplissage de réservoir(s) de gaz sous pression ainsi qu’un procédé d’augmentation de son autonomie.The invention relates to a filling station for pressurized gas tank (s) as well as a process for increasing its autonomy.
L’invention concerne plus particulièrement une station de remplissage de réservoir(s) de gaz sous pression, notamment d’hydrogène sous pression, comprenant au moins un compresseur de transfert configuré pour accepter à son entrée des pressions de gaz différentes, au moins un stockage tampon raccordé à la sortie du moins un compresseur de transfert et configuré pour recevoir du gaz comprimé par le au moins un compresseur de transfert, une conduite de fourniture de gaz comprimé comprenant une extrémité reliée à la sortie du au moins un compresseur de transfert et reliée également au(x) stockage tampon et une autre extrémité destinée à être reliée à un réservoir à remplir pour transférer dans le réservoir à remplir du gaz fourni par le compresseur de transfert et/ou par le(s) stockage(s) tampon, la conduite de fourniture de gaz comprenant au moins un organe de refroidissement du gaz.The invention relates more particularly to a station for filling a tank (s) of pressurized gas, in particular hydrogen under pressure, comprising at least one transfer compressor configured to accept at its inlet different gas pressures, at least one storage buffer connected to the outlet of at least one transfer compressor and configured to receive compressed gas by the at least one transfer compressor, a compressed gas supply pipe comprising an end connected to the outlet of the at least one transfer compressor and connected also to the buffer storage (s) and another end intended to be connected to a tank to be filled for transferring gas supplied by the transfer compressor and / or by the buffer storage (s) to the tank to be filled; gas supply line comprising at least one gas cooling member.
Lorsque l’on souhaite augmenter la capacité d’une station de remplissage d’hydrogène gazeux pour véhicule (c'est-à-dire la quantité d’hydrogène maximale que la station peut livrer aux véhicules par jour), il s’agit également augmenter son autonomie (c'est-à-dire le temps entre deux réapprovisionnements d’hydrogène à la station par camion). Sans cette augmentation d’autonomie, la station devra être réapprovisionnée plusieurs fois par jour, les coûts de logistique augmenteront, ainsi que les risques de pénurie d’hydrogène pour défaut de livraison.When it is desired to increase the capacity of a filling station for gaseous hydrogen for vehicles (i.e. the maximum quantity of hydrogen that the station can deliver to vehicles per day), it is also increase its autonomy (i.e. the time between two hydrogen replenishments at the station by truck). Without this increase in autonomy, the station will have to be restocked several times a day, logistics costs will increase, as well as the risks of hydrogen shortage due to failure to deliver.
Pour augmenter la capacité de ces stations, on peut augmenter le débit du ou des compresseurs de la station. Pour les compresseurs d’hydrogène volumiques qui ont un débit variable en fonction d’une pression d’aspiration variable, le débit du compresseur sera plus élevé quand la pression d’aspiration sera plus élevée. Il s’agit donc d’élever cette pression, pour augmenter la capacité de la station.To increase the capacity of these stations, the flow rate of the station's compressor (s) can be increased. For volume hydrogen compressors which have a variable flow according to a variable suction pressure, the compressor flow will be higher when the suction pressure is higher. It is therefore a question of raising this pressure, to increase the capacity of the station.
Pour augmenter l’autonomie de la station, il s’agit d’augmenter la quantité d’hydrogène que les camions peuvent transporter et livrer et la taille des stockages à la station. Au-delà d’un certain seuil d’autonomie, le transport et le stockage d’hydrogène sous forme gazeuse devient trop coûteux, par rapport au transport ou au stockage d’hydrogène sous forme liquide.To increase the autonomy of the station, it is a question of increasing the quantity of hydrogen which the trucks can transport and deliver and the size of the storages at the station. Beyond a certain autonomy threshold, the transport and storage of hydrogen in gaseous form becomes too expensive, compared to the transport or storage of hydrogen in liquid form.
Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur relevés ci-dessus.An object of the present invention is to overcome all or part of the drawbacks of the prior art noted above.
A cette fin, la station selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu’en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce qu’elle comprend un module de réserve de gaz comprenant un stockage de gaz liquéfié comprenant un mélange de liquide et de gaz vaporisé et une première conduite de soutirage comprenant une extrémité amont reliée au stockage de gaz liquéfié, notamment dans sa partie supérieure, et au moins une extrémité aval reliée à l’un au moins parmi : l’entrée d’au moins un compresseur de transfert, un stockage tampon ; le module de réserve comprenant un réchauffeur ou vaporiseur et un compresseur de réserve disposés dans la première conduite de soutirage, le module de réserve de gaz étant configuré pour permettre le transfert de gaz comprimé à partir du stockage de gaz liquéfié vers le l’entrée d’au moins un compresseur de transfert et/ou vers un stockage tampon.To this end, the station according to the invention, moreover conforms to the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that it comprises a gas reserve module comprising a storage of liquefied gas comprising a mixture of liquid and vaporized gas and a first withdrawal line comprising an upstream end connected to the storage of liquefied gas, in particular in its upper part, and at least one downstream end connected to at least one of: the inlet d '' at least one transfer compressor, buffer storage; the reserve module comprising a heater or vaporizer and a reserve compressor arranged in the first draw-off line, the gas reserve module being configured to allow the transfer of compressed gas from the storage of liquefied gas to the inlet of '' at least one transfer compressor and / or to a buffer storage.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l’invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :Furthermore, embodiments of the invention may include one or more of the following characteristics:
- le module de réserve de gaz, et notamment le compresseur de réserve, est configuré pour fournir gaz comprimé à une pression comprise entre 60 bar et 550 bar et de préférence entre 200bar et 450 bar,the gas reserve module, and in particular the reserve compressor, is configured to supply compressed gas at a pressure between 60 bar and 550 bar and preferably between 200 bar and 450 bar,
- la station comprend deux compresseurs de transfert et deux stockages tampon, les sorties des compresseurs de transfert étant reliées aux deux stockages tampon pour permettre le remplissage des stockages tampon avec du gaz comprimé par les compresseurs de transfert et en ce que l’un au moins des stockages tampon est relié à l’entrée d’au moins un des compresseurs de transfert pour permettre d’alimenter ledit compresseur de transfert avec du gaz sous pression issu du stockage tampon concerné(s),- the station includes two transfer compressors and two buffer storage, the outputs of the transfer compressors being connected to the two buffer storage to allow filling of the buffer storage with compressed gas by the transfer compressors and in that at least one buffer storage is connected to the inlet of at least one of the transfer compressors in order to supply said transfer compressor with pressurized gas coming from the relevant buffer storage (s),
- la première conduite de soutirage comprend au moins deux extrémités aval reliées respectivement à au moins deux parmi : l’entrée d’un premier compresseur de transfert, l’entrée du second compresseur de transfert, au moins un stockage tampon,the first draw-off line comprises at least two downstream ends connected respectively to at least two of: the inlet of a first transfer compressor, the inlet of the second transfer compressor, at least one buffer storage,
- la première conduite de soutirage comprend trois extrémités aval raccordées en parallèles respectivement à l’entrée du premier compresseur de transfert, à l’entrée du second compresseur de transfert et à un stockage tampon, la station étant configurée pour commander le transfert de gaz comprimé dans l’une ou plusieurs desdites extrémités aval de la conduite de soutirage,- The first withdrawal line comprises three downstream ends connected in parallel respectively to the inlet of the first transfer compressor, to the inlet of the second transfer compressor and to a buffer storage, the station being configured to control the transfer of compressed gas in one or more of said downstream ends of the withdrawal pipe,
- le module de réserve de gaz comprend une seconde conduite de soutirage comprenant une extrémité amont reliée au stockage de gaz liquéfié, notamment à la partie inférieure du stockage de gaz liquéfié, et au moins une extrémité aval reliée à l’entrée d’au moins un compresseur de transfert, la seconde conduite de soutirage comprenant un réchauffeur ou vaporiseur et éventuellement une pompe,the gas reserve module comprises a second draw-off line comprising an upstream end connected to the storage of liquefied gas, in particular to the lower part of the storage of liquefied gas, and at least one downstream end connected to the inlet of at least a transfer compressor, the second draw-off line comprising a heater or vaporizer and optionally a pump,
- le module de réserve de gaz est raccordé de façon amovible au reste de la station de remplissage, c’est-à-dire que notamment lorsque le stockage de gaz liquéfié est vide, le module de réserve est détachable du reste de la station de remplissage et un autre module de réserve plein peut être raccordée au reste de la station,the gas reserve module is detachably connected to the rest of the filling station, that is to say that in particular when the storage of liquefied gas is empty, the reserve module is detachable from the rest of the filling station filling and another full reserve module can be connected to the rest of the station,
- le module de réserve de gaz est raccordé de façon non démontable au reste de la station de remplissage, c’est-à-dire que le module de réserve de gaz est solidaire et indissociable du reste de la station de remplissage,- the gas reserve module is connected in a non-removable manner to the rest of the filling station, that is to say that the gas reserve module is integral and inseparable from the rest of the filling station,
- le module de réserve de gaz comprend un dispositif de production d’hydrogène tel qu’un système de reformage du méthane à la vapeur et/ou un électrolyseur produisant du gaz à une pression comprise entre 7 bar et 30 bar,- the gas reserve module includes a hydrogen production device such as a steam methane reforming system and / or an electrolyser producing gas at a pressure between 7 bar and 30 bar,
- le au moins un organe de refroidissement du gaz de la conduite de fourniture de gaz comprend un échangeur de chaleur et une réserve ou un système de production de froid.- The at least one member for cooling the gas of the gas supply pipe comprises a heat exchanger and a reserve or a cold production system.
L’invention concerne également un procédé d’augmentation de l’autonomie d’une station de remplissage de réservoir(s) de gaz sous pression, notamment d’hydrogène sous pression, la station comprenant au moins un compresseur de transfert configuré pour accepter à son entrée des pressions de gaz différentes, au moins un stockage tampon raccordé à la sortie du moins un compresseur de transfert et configuré pour recevoir du gaz comprimé par le au moins un compresseur de transfert, une conduite de fourniture de gaz comprimé comprenant une extrémité reliée à la sortie du au moins un compresseur de transfert et reliée également au(x) stockage tampon et une extrémité destinée à être reliée à un réservoir à remplir pour transférer du gaz fourni par le compresseur de transfert et/ou le(s) stockage(s) tampon dans le réservoir à remplir, la conduite de fourniture de gaz comprenant au moins un organe de refroidissement du gaz, le procédé comprenant une étape de raccordement d’un module de réserve de gaz à la station, le module de réserve comprenant un stockage de gaz liquéfié comprenant un mélange de liquide et de gaz vaporisé et une première conduite de soutirage comprenant une extrémité amont reliée au stockage de gaz liquéfié et au moins une extrémité aval reliée à l’un au moins parmi : l’entrée d’au moins un compresseur de transfert, un stockage tampon ; le module de réserve comprenant un réchauffeur ou vaporiseur et un compresseur de réserve dans la première conduite de soutirage, le module de réserve de gaz étant configuré pour permettre le transfert de gaz comprimé à partir du stockage de gaz liquéfié vers le l’entrée d’au moins un compresseur de transfert et/ou dans un stockage tampon.The invention also relates to a method for increasing the autonomy of a station for filling a tank (s) with pressurized gas, in particular hydrogen under pressure, the station comprising at least one transfer compressor configured to accept at its inlet for different gas pressures, at least one buffer storage connected to the outlet of at least one transfer compressor and configured to receive compressed gas by the at least one transfer compressor, a compressed gas supply pipe comprising a connected end at the outlet of at least one transfer compressor and also connected to the buffer storage (s) and one end intended to be connected to a tank to be filled for transferring gas supplied by the transfer compressor and / or the storage (s) ( s) buffer in the tank to be filled, the gas supply pipe comprising at least one gas cooling member, the method comprising a step eg connecting a gas reserve module to the station, the reserve module comprising a storage of liquefied gas comprising a mixture of liquid and vaporized gas and a first draw-off line comprising an upstream end connected to the storage of liquefied gas and at least one downstream end connected to at least one of: the inlet of at least one transfer compressor, a buffer storage; the reserve module comprising a heater or vaporizer and a reserve compressor in the first withdrawal line, the gas reserve module being configured to allow the transfer of compressed gas from the storage of liquefied gas to the inlet of at least one transfer compressor and / or in a buffer storage.
L’invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous dans le cadre des revendications.The invention may also relate to any alternative device or process comprising any combination of the above or below characteristics within the scope of the claims.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :Other particularities and advantages will appear on reading the description below, made with reference to the figures in which:
- la figure 1 représente une vue schématique et partielle illustrant un premier exemple de structure et de fonctionnement d’une station selon l’invention,FIG. 1 represents a schematic and partial view illustrating a first example of the structure and operation of a station according to the invention,
- la figure 2 représente une vue schématique et partielle illustrant un second exemple de structure et de fonctionnement d’une station selon l’invention.- Figure 2 shows a schematic and partial view illustrating a second example of the structure and operation of a station according to the invention.
La station 1 de remplissage de réservoir(s) de gaz sous pression représentée à la figure 1 peut être en particulier une station-service de remplissage de réservoirs 14 d’hydrogène, notamment de véhicules.The station 1 for filling a tank (s) with pressurized gas shown in FIG. 1 may in particular be a service station for filling hydrogen tanks 14, in particular for vehicles.
La station 1 illustrée à la figure 1 comprend un circuit muni de deux compresseur 2, 3 de transfert disposés en série. Au moins l’un 2 des deux compresseurs est un compresseur volumétrique à pression d’aspiration variable, c’est-à-dire un compresseur configuré pour accepter à son entrée des pressions de gaz différentes et qui délivre ainsi un débit en sortie qui est plus élevé quand la pression d’aspiration (à l’entrée) est plus élevée. Ainsi, la pression d’aspiration à l’entrée des compresseurs 2, 3 de transfert et le débit de gaz à la sortie des compresseurs 2, 3 de transfert peuvent être variables. C’est-à-dire que plus la pression d’aspiration à l’entrée du compresseur 2, 3 est élevée, plus le débit de gaz à la sortie du compresseur 2, 3 est élevé.The station 1 illustrated in FIG. 1 comprises a circuit provided with two transfer compressors 2, 3 arranged in series. At least one 2 of the two compressors is a volumetric compressor with variable suction pressure, that is to say a compressor configured to accept at its inlet different gas pressures and which thus delivers an output flow which is higher when the suction pressure (at the inlet) is higher. Thus, the suction pressure at the inlet of the transfer compressors 2, 3 and the gas flow at the outlet of the transfer compressors 2, 3 can be variable. This means that the higher the suction pressure at the inlet of compressor 2, 3, the higher the gas flow rate at the outlet of compressor 2, 3.
Le premier compresseur 2 peut être un compresseur dit « basse ou moyenne pression » optimisé pour des pressions d’aspiration comprises entre 7 bar et 60 bar et fournissant une pression de sortie comprise entre 200 bar et 550 bar.The first compressor 2 can be a so-called "low or medium pressure" compressor optimized for suction pressures between 7 bar and 60 bar and providing an outlet pressure between 200 bar and 550 bar.
Le second compresseur 3 peut être un compresseur dit « haute pression » optimisé pour des pressions d’aspiration comprises entre 60 bar et 850 bar et fournissant une pression de sortie comprise entre 550 bar et 1000 bar.The second compressor 3 can be a so-called "high pressure" compressor optimized for suction pressures between 60 bar and 850 bar and providing an outlet pressure between 550 bar and 1000 bar.
La station 1 comprend dans cet exemple deux stockage 4, 5 tampon mais il serait possible d’envisager un ou plus de deux stockages tampon (trois, quatre...).In this example, station 1 includes two buffer storage units 4, 5 but it would be possible to envisage one or more than two buffer storage units (three, four, etc.).
Un premier stockage 4 tampon peut être prévu par exemple pour des pression « moyennes » par exemple entre 150 et 700 bar et notamment entre 200 bar et 550 bar tandis que l’autre stockage 5 tampon pourrait être prévu pour des pression « hautes » par exemple entre700 et 1100bar notamment entre 800 bar et 1000 bar.A first buffer storage 4 can be provided for example for “medium” pressures for example between 150 and 700 bar and in particular between 200 bar and 550 bar while the other buffer storage 5 could be provided for “high” pressures for example between 700 and 1100bar, in particular between 800 bar and 1000 bar.
Les deux stockages 4, 5 tampon sont raccordés en parallèle à une conduite 8 de fourniture de gaz comprenant une extrémité destinée à être reliée au(x) réservoir(s) 14 à remplir. Par exemple, la conduite 8 de fourniture comprend un flexible munie d’une buse de raccordement à l’entrée d’un réservoir 14 de véhicule.The two buffer storage areas 4, 5 are connected in parallel to a gas supply pipe 8 comprising an end intended to be connected to the tank (s) 14 to be filled. For example, the supply line 8 comprises a hose provided with a connection nozzle at the inlet of a vehicle reservoir 14.
Comme illustré, les deux stockages 4, 5 tampon peuvent être également reliés l’un à l’autre via une conduite du circuit (pour permettre notamment un transfert de gaz de l’un à l’autre).As illustrated, the two buffers 4, 5 can also be connected to each other via a circuit line (to allow in particular a transfer of gas from one to the other).
De plus, l’un 4 des stockages tampon peut être raccordé (via une conduite) entre la sortie du premier 2 compresseur de transfert et l’entrée du second compresseur 3 de transfert. Le second stockage 5 tampon peut être raccordé (via une conduite) à la sortie ou à l’entrée du second compresseur 3 de transfert.In addition, one of the 4 buffer storage can be connected (via a pipe) between the outlet of the first 2 transfer compressor and the inlet of the second 3 transfer compressor. The second buffer storage 5 can be connected (via a pipe) to the outlet or to the inlet of the second transfer compressor 3.
Ceci permet le remplissage du ou des deux stockages 4, 5 tampon par le premier compresseur 2 de transfert. De plus, cette configuration permet également de remplir un ou les deux stockages 4, 5 tampon par le second compresseur 3 de transfert. Cette configuration permet également d’alimenter en gaz l’entrée d’au moins l’un des compresseurs 2, 3 de transfert avec du gaz provenant d'un stockage 5 tampon. C’est-à-dire que l’un au moins des stockages 4, 5 tampon peut faire office de source de gaz à haute pression pour l’entrée du compresseur 3.This allows the filling of the two buffer storage (s) 4, 5 by the first transfer compressor 2. In addition, this configuration also makes it possible to fill one or both buffer storages 4, 5 with the second transfer compressor 3. This configuration also makes it possible to supply gas to the inlet of at least one of the transfer compressors 2, 3 with gas from a buffer storage. That is to say that at least one of the buffer stores 4, 5 can act as a source of high pressure gas for the inlet of the compressor 3.
Cette configuration permet de transférer du gaz sous pression dans le réservoir 14 (via à la conduite 8 de fourniture) à partir de l’un ou des stockages 4, 5 tampon (équilibrages successifs en cascade par exemple). De plus, cette configuration permet de transférer du gaz sous pression dans le réservoir 14 à partir du ou des compresseurs 2, 3 de transfert. De plus, le transfert de gaz dans le réservoir 14 peut être réalisé simultanément par à partir de stockage(s) 4, 5 tampon et à partir de compresseur 2, 3 de transfert.This configuration makes it possible to transfer pressurized gas into the reservoir 14 (via the supply line 8) from one or more buffer storages 4 or 5 (successive cascade balances for example). In addition, this configuration makes it possible to transfer pressurized gas into the reservoir 14 from the transfer compressor (s) 2, 3. In addition, the transfer of gas into the reservoir 14 can be carried out simultaneously from storage (s) 4, 5 buffer and from compressor 2, 3 transfer.
De plus, le circuit peut être complété le cas échéant par au moins une autre conduite permettant, pendant un transfert de gaz vers le réservoir 14 à partir d’un stockage tampon 4, 5 et/ou à partir d’un compresseur 2, 3 de transfert, que l’autre compresseur 3, 2 de transfert puisse être utilisé pour remplir l’autre stockage tampon 5, 4.In addition, the circuit can be supplemented if necessary by at least one other line allowing, during a transfer of gas to the reservoir 14 from a buffer storage 4, 5 and / or from a compressor 2, 3 transfer, that the other transfer compressor 3, 2 can be used to fill the other buffer storage 5, 4.
La conduite 8 de fourniture de gaz comprend de préférence au moins un organe 6, 7 de refroidissement du gaz avant son transfert dans le réservoir.The gas supply pipe 8 preferably comprises at least one member 6, 7 for cooling the gas before it is transferred to the tank.
L’organe 6, 7 de refroidissement comprend par exemple un échangeur 7 de chaleur assurant un échange de chaleur entre le gaz transféré et une réserve ou source de frigories, par exemple système 6 de production ou une réserve de froid. Par exemple le gaz est refroidi à une température comprise entre-40°C et 0°C.The cooling member 6, 7 comprises for example a heat exchanger 7 ensuring a heat exchange between the transferred gas and a reserve or source of frigories, for example production system 6 or a cold reserve. For example, the gas is cooled to a temperature between -40 ° C and 0 ° C.
Selon une particularité avantageuse, la station 1 comprend une unité d’augmentation d’autonomie et éventuellement de la capacité de la station 1.According to an advantageous feature, station 1 includes a unit for increasing the autonomy and possibly the capacity of station 1.
La station 1 comprend ainsi un module 9 de réserve de gaz comprenant un stockage 10 de gaz liquéfié. Le stockage 10 de gaz liquéfié comprend classiquement un mélange de liquide (en partie inférieure) et de gaz (en partie supérieure).The station 1 thus comprises a gas reserve module 9 comprising a storage 10 for liquefied gas. The storage 10 for liquefied gas conventionally comprises a mixture of liquid (at the bottom) and gas (at the top).
Comme illustré à la figure 1, le module 9 de réserve comprend une première conduite 11 de soutirage comprenant une extrémité amont reliée au stockage 10 de gaz liquéfié, notamment dans sa partie supérieure, et au moins une extrémité aval reliée au reste de la station.As illustrated in FIG. 1, the reserve module 9 comprises a first draw-off line 11 comprising an upstream end connected to the storage 10 of liquefied gas, in particular in its upper part, and at least one downstream end connected to the rest of the station.
La première conduite 11 de soutirage comprend, disposés en série, réchauffeur 12 ou vaporiseur et un compresseur 13 de réserve.The first draw-off line 11 comprises, arranged in series, heater 12 or vaporizer and a reserve compressor 13.
Cette conduite 11 de soutirage peut ainsi prélever le gaz de vaporisation (« boil-off ») du stockage 10 de gaz liquéfié. Ce gaz vaporisé, au lieu d’être rejeté à l’atmosphère ou d’être liquéfié, est utilisé pour augmenter la capacité de la station 1.This draw-off line 11 can thus draw off the vaporization gas (“boil-off”) from the storage 10 of liquefied gas. This vaporized gas, instead of being released to the atmosphere or being liquefied, is used to increase the capacity of station 1.
Comme illustré à la figure 1, l’extrémité aval de la conduite 11 de soutirage peut être reliée en parallèle, via les organes 12 et 13, à la foisAs illustrated in FIG. 1, the downstream end of the withdrawal pipe 11 can be connected in parallel, via the members 12 and 13, both
- à un stockage 4 tampon (en vue de son remplissage par le module de réserve),- a 4 buffer storage (for its filling by the reserve module),
- à l’entrée d’un premier compresseur 2 (en vue de lui fournir du gaz sous pression à comprimer),- at the inlet of a first compressor 2 (in order to supply it with pressurized gas to be compressed),
- à l’entrée du second compresseur 3 (en vue de lui fournir du gaz sous pression à comprimer).- at the inlet of the second compressor 3 (in order to supply it with pressurized gas to be compressed).
Le dispositif peut être programmé ou piloté pour commander le transfert de gaz comprimé dans l’une ou plusieurs desdites extrémités aval de la conduite 11 de soutirage selon les besoins (stockage dans un stockage tampon 4 et/ou alimentation d’un ou des compresseurs 2, 3).The device can be programmed or controlled to control the transfer of compressed gas into one or more of said downstream ends of the withdrawal line 11 as required (storage in a buffer storage 4 and / or supply of one or more compressors 2 , 3).
Bien entendu, dans une variante simplifiée l’extrémité aval de la conduite 11 de soutirage pourrait n’être reliée qu’à l’un ou à deux seulement des élément décrits ci-dessus.Of course, in a simplified variant, the downstream end of the withdrawal line 11 could only be connected to one or only two of the elements described above.
Le compresseur 13 de réserve peut être configuré pour fournir du gaz comprimé à une pression comprise entre 10 et 1000 bar et de préférence entre 200bar et 550 bar.The reserve compressor 13 can be configured to supply compressed gas at a pressure between 10 and 1000 bar and preferably between 200bar and 550 bar.
Le module 9 de réserve permet ainsi d’alimenter le ou les compresseurs 2, 3 de transfert de la station avec une pression d’hydrogène gazeux plus élevée, par exemple supérieure à 200bar. Ceci permet d’augmenter le débit du ou des compresseurs 2, 3 et donc la capacité de la station.The reserve module 9 thus makes it possible to supply the compressor or compressors 2, 3 for transferring the station with a higher hydrogen gas pressure, for example greater than 200bar. This increases the speed of the compressor (s) 2, 3 and therefore the capacity of the station.
De plus, le module 9 de réserve permet d’augmenter significativement l’autonomie de la station, c’est-à-dire la quantité de gaz qu’elle peut fournir pour remplir des réservoirs 14.In addition, the reserve module 9 makes it possible to significantly increase the autonomy of the station, that is to say the amount of gas that it can supply to fill the tanks 14.
Par exemple, sans le module 9 de réserve la station pourrait recevoir typiquement de l’hydrogène gazeux entre 30bar et 200bar et aurait une autonomie de l’ordre de 500kg de gaz entre deux livraisons.For example, without the reserve module 9 the station could typically receive gaseous hydrogen between 30bar and 200bar and would have a range of around 500kg of gas between two deliveries.
En revanche, avec le module 9 de réserve, la station peut recevoir de l’hydrogène gazeux au-dessus de 200 bar et peut avoir une autonomie de plus de 500kg de gaz, étant limitée par la capacité du réservoir liquide 10, typiquement entre 1 et 3 tonnes.On the other hand, with the reserve module 9, the station can receive hydrogen gas above 200 bar and can have a range of more than 500 kg of gas, being limited by the capacity of the liquid tank 10, typically between 1 and 3 tonnes.
La station de remplissage peut être une station de remplissage d’hydrogène gazeux, Classiquement, la station peut être conçue pour aspirer de l’hydrogène gazeux à une pression déterminée et pour remplir en hydrogène gazeux les réservoirs 14 à une pression plus élevée et selon un protocole de remplissage déterminé, notamment prédéterminé (vitesse de remplissage, pression, température...).The filling station can be a filling station for gaseous hydrogen. Conventionally, the station can be designed to draw in gaseous hydrogen at a determined pressure and to fill the reservoirs 14 with gaseous hydrogen at a higher pressure and according to a determined filling protocol, in particular predetermined (filling speed, pressure, temperature ...).
Dans l’exemple de la figure 2 le module 9 de réserve de gaz comprend une seconde conduite 15 de soutirage comprenant une extrémité amont reliée au stockage 10 de gaz liquéfié, notamment à la partie inférieure du stockage 10 de gaz liquéfié, et au moins une extrémité aval reliée à l’entrée d’au moins un compresseur 2, 3 de transfert. Dans le mode de réalisation de la figure 2 la seconde conduite 15 de soutirage comprend deux extrémités aval raccordées en parallèle respectivement aux entrées des deux compresseurs 2, 3 de transfert.In the example of FIG. 2, the gas reserve module 9 comprises a second draw-off pipe 15 comprising an upstream end connected to the storage 10 for liquefied gas, in particular to the lower part of the storage 10 for liquefied gas, and at least one downstream end connected to the input of at least one transfer compressor 2, 3. In the embodiment of FIG. 2, the second withdrawal line 15 comprises two downstream ends connected in parallel respectively to the inputs of the two transfer compressors 2, 3.
La seconde conduite 15 de transfert permet de soutirer du liquide du stockage 10 (pompe 16) qui est vaporisé (réchauffeur 17) et le gaz à haute pression produit peut alimenter le ou les compresseurs 2, 3 de transfert.The second transfer pipe 15 makes it possible to withdraw liquid from the storage 10 (pump 16) which is vaporized (heater 17) and the high pressure gas produced can supply the transfer compressor (s) 2, 3.
Classiquement, la station peut comporter une ligne de retour de gaz reliant la pompe au stockage 10, pour retourner le gaz produit par la pompe vers le stockage 10.Conventionally, the station may include a gas return line connecting the pump to storage 10, to return the gas produced by the pump to storage 10.
Le module 9 de réserve de gaz peut être raccordé de façon amovible au reste de la station de remplissage. C’est-à-dire que notamment lorsque le stockage 10 de gaz liquéfié est vide, le module 9 de réserve est détachable du reste de la station de remplissage et un autre module 9 de réserve plein (stockage 10) peut être raccordée au reste de la station. C’est-à-dire que le module 9 de réserve se branche de manière temporaire sur une station existante pour en augmenter la capacité.The gas reserve module 9 can be removably connected to the rest of the filling station. In other words, when the storage 10 for liquefied gas is empty, the reserve module 9 is detachable from the rest of the filling station and another full reserve module 9 (storage 10) can be connected to the rest from the station. In other words, the reserve module 9 connects temporarily to an existing station to increase its capacity.
En variante, le module 9 de réserve de gaz peut être raccordé de façon non démontable au reste de la station de remplissage, c’est-à-dire que le module 9 de réserve de gaz est solidaire et indissociable du reste de la station de remplissage. C’est-à-dire que le module 9 de réserve se branche de manière définitive sur une station existante pour en augmenter la capacité.Alternatively, the gas reserve module 9 can be connected in a non-removable manner to the rest of the filling station, that is to say that the gas reserve module 9 is integral and inseparable from the rest of the filling station. filling. In other words, the reserve module 9 connects definitively to an existing station to increase its capacity.
Le module 9 de réserve peut comprendre un système de production sur site (SMR et/ou électrolyseur) délivrant du gaz (hydrogène) à haute pression (avec ou sans compresseur) pour augmenter la capacité de la station 1 de manière temporaire ou non.The reserve module 9 can include an on-site production system (SMR and / or electrolyser) delivering gas (hydrogen) at high pressure (with or without compressor) to increase the capacity of station 1 temporarily or not.
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