JPH02171579A - 水素液化方法 - Google Patents
水素液化方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、水素液化方法に関し、詳しくはヘリウムブラ
イトンサイクルによる低温ヘリウムとの熱交換によって
水素を冷却した後、膨張を行って液化を行う水素の液化
方法に関する。
イトンサイクルによる低温ヘリウムとの熱交換によって
水素を冷却した後、膨張を行って液化を行う水素の液化
方法に関する。
水素を液化する装置は、大別して水素を圧縮後この水素
自体を膨張タービンによる断熱膨張とジュール・トムソ
ン膨張を行わせて寒冷を発生させ液化を行う水素フロー
ト方式と、ヘリウムガスを圧縮後膨張タービンにより断
熱膨張を行って寒冷を発生させ、この寒冷により水素を
冷却し、ジュール・トムソン膨張を行って液化水素を生
成させるヘリウムブライトン方式とがある。
自体を膨張タービンによる断熱膨張とジュール・トムソ
ン膨張を行わせて寒冷を発生させ液化を行う水素フロー
ト方式と、ヘリウムガスを圧縮後膨張タービンにより断
熱膨張を行って寒冷を発生させ、この寒冷により水素を
冷却し、ジュール・トムソン膨張を行って液化水素を生
成させるヘリウムブライトン方式とがある。
本発明では、防爆等の安全管理上有利かつ輸送時有利な
過冷却液体水素を得やすいヘリウムブライトン方式によ
る水素液化方法の改良に関するものである。
過冷却液体水素を得やすいヘリウムブライトン方式によ
る水素液化方法の改良に関するものである。
従来のヘリウムブライトン方式による水素液化方法の一
例を第２図に示す。
例を第２図に示す。
原料水素ＧＨ２は、水素圧縮機５１に導入されて１３．
５ａｔｇ （ゲージ気圧、以下同じ）に圧縮されて
導出し、熱交換器５２，５４．５６を経て、向流するヘ
リウムブライトンサイクルの低温ヘリウムＨｅと熱交換
して順次冷却されながら、上記各熱交換器間に設けられ
たオルソ−パラ変換器５３．５５によりバラ濃度を高め
て行く。熱交換器５６で液化して導出し、最終段のオル
ソ−パラ交換器５７に導入されて、オルソ−パラ変換を
行いバラ水素９５％となり約６℃昇温し、一部再気化し
て導出する。次いで最終段熱交換器５８に入って一２５
５℃の低温ヘリウムと熱交換して約−２５３℃迄降温し
、上記気化骨を再液化して導出し、膨張弁５９でジュー
ル・トムソン膨張を行い、８゜２ ａｔｇ迄降圧し、こ
の圧力の飽和温度−２５３℃の気液２相流となり、気液
分離器６０に導入される。この気液分離器６０で、上記
膨張の際に生成したフラッシュガスを分離して管６１よ
り放出しくＧＨ２） 、液体水素ＬＨ２を底部に設けた
管６２より貯槽（図示せず）へ導出される。
５ａｔｇ （ゲージ気圧、以下同じ）に圧縮されて
導出し、熱交換器５２，５４．５６を経て、向流するヘ
リウムブライトンサイクルの低温ヘリウムＨｅと熱交換
して順次冷却されながら、上記各熱交換器間に設けられ
たオルソ−パラ変換器５３．５５によりバラ濃度を高め
て行く。熱交換器５６で液化して導出し、最終段のオル
ソ−パラ交換器５７に導入されて、オルソ−パラ変換を
行いバラ水素９５％となり約６℃昇温し、一部再気化し
て導出する。次いで最終段熱交換器５８に入って一２５
５℃の低温ヘリウムと熱交換して約−２５３℃迄降温し
、上記気化骨を再液化して導出し、膨張弁５９でジュー
ル・トムソン膨張を行い、８゜２ ａｔｇ迄降圧し、こ
の圧力の飽和温度−２５３℃の気液２相流となり、気液
分離器６０に導入される。この気液分離器６０で、上記
膨張の際に生成したフラッシュガスを分離して管６１よ
り放出しくＧＨ２） 、液体水素ＬＨ２を底部に設けた
管６２より貯槽（図示せず）へ導出される。
一方、冷却媒体である低温ヘリウムＨｅのブライトンサ
イクルは、次の様に循環して寒冷を発生し供給する。
イクルは、次の様に循環して寒冷を発生し供給する。
ヘリウム圧縮機６５で１５ａｔｇに圧縮されたヘリウム
Ｈｅは、熱交換器６６に導入されて、帰還する低温ヘリ
ウムの一部と熱交換して降温して導出し、第１膨張ター
ビン６８に入って膨張降温して導出し、更に熱交換器６
９で向流する低温ヘリウムと熱交換して降温し、第２膨
張タービン７０に導入される。
Ｈｅは、熱交換器６６に導入されて、帰還する低温ヘリ
ウムの一部と熱交換して降温して導出し、第１膨張ター
ビン６８に入って膨張降温して導出し、更に熱交換器６
９で向流する低温ヘリウムと熱交換して降温し、第２膨
張タービン７０に導入される。
第２膨張タービン７０において断熱膨張したヘリウムは
、１．５ａｔｇ、−２５５℃となって導出し、前記熱交
換器５８に入って向流する液体水素を冷却する。熱交換
器５８を導出した低温低圧ヘリウムは、更に前記熱交換
器５６に入って向流する加圧水素を冷却して導出し、こ
こで２分して一方は前記熱交換器６９，６７．６６に順
次導入されて向流する高圧ヘリウムを冷却し、自身は昇
温して導出し、前記ヘリウム圧縮機６５に帰還する。
、１．５ａｔｇ、−２５５℃となって導出し、前記熱交
換器５８に入って向流する液体水素を冷却する。熱交換
器５８を導出した低温低圧ヘリウムは、更に前記熱交換
器５６に入って向流する加圧水素を冷却して導出し、こ
こで２分して一方は前記熱交換器６９，６７．６６に順
次導入されて向流する高圧ヘリウムを冷却し、自身は昇
温して導出し、前記ヘリウム圧縮機６５に帰還する。
分岐した他方のヘリウムは、前記熱交換器５４゜５２に
順次導入されて向流する加圧水素を冷却し、自身は昇温
しで導出し、上記熱交換器６６を導出した昇温ヘリウム
と合流してヘリウム圧縮機６５に帰還して閉サイクルを
完結する。
順次導入されて向流する加圧水素を冷却し、自身は昇温
しで導出し、上記熱交換器６６を導出した昇温ヘリウム
と合流してヘリウム圧縮機６５に帰還して閉サイクルを
完結する。
上述のプロセスでは加圧液化水素を最終段でジュール・
トムソン膨張させる際に発生するフラッシュガス（気化
水素）が極力少量になる様な装置構成とし、それでも発
生するフラッシュガスは放出している。即ち、臨界圧力
以上の圧力のまま冷却を行って行き、最終段でジュール
・トムソン膨張を行って貯蔵圧力に降圧する際に、得ら
れる液体水素が貯槽において蒸発ロスが発生しない様に
、充分飽和温度以下の温度迄降温しでいることと、フラ
ッシュガスの発生が少量である様にするために、最終段
熱交換器冷却温度を充分低く設定している。
トムソン膨張させる際に発生するフラッシュガス（気化
水素）が極力少量になる様な装置構成とし、それでも発
生するフラッシュガスは放出している。即ち、臨界圧力
以上の圧力のまま冷却を行って行き、最終段でジュール
・トムソン膨張を行って貯蔵圧力に降圧する際に、得ら
れる液体水素が貯槽において蒸発ロスが発生しない様に
、充分飽和温度以下の温度迄降温しでいることと、フラ
ッシュガスの発生が少量である様にするために、最終段
熱交換器冷却温度を充分低く設定している。
従って冷却媒体である低温ヘリウムの温度を充分低くす
るとともに寒冷供給量を充分多くし、かつ最終的熱交換
器の伝熱面積を充分大きくしておく必要があった。その
ため装置全体の効率が低くなり、かつ大型の熱交換器が
必要となる等、装置コストが高くなる不都合があった。
るとともに寒冷供給量を充分多くし、かつ最終的熱交換
器の伝熱面積を充分大きくしておく必要があった。その
ため装置全体の効率が低くなり、かつ大型の熱交換器が
必要となる等、装置コストが高くなる不都合があった。
更に、水素が一旦液化した後に於いてもオルソ−パラ変
換を行っているため、これによる昇温で気化した水素を
再度液化しなければならず、最終段熱交換器も２相流を
対象とした構造としなければならず装置が複雑高価にな
る不都合があった。
換を行っているため、これによる昇温で気化した水素を
再度液化しなければならず、最終段熱交換器も２相流を
対象とした構造としなければならず装置が複雑高価にな
る不都合があった。
本発明は、上記不都合を解消して単純かつ最小の機器槽
゛成で、フラッシュロスなしに効率良く、充分過冷状態
（飽和温度以下の状態）にある液化水素を得る方法を提
出することを目的とするものである。
゛成で、フラッシュロスなしに効率良く、充分過冷状態
（飽和温度以下の状態）にある液化水素を得る方法を提
出することを目的とするものである。
上記した目的を達成するために、本発明は、原料水素を
圧縮し、ヘリウムブライトンサイクルによる低温ヘリウ
ムと順次熱交換を行って冷却し、膨張させて液化水素を
製造する方法において、原料水素を臨界圧以上に圧縮し
、臨界温度附近迄冷却すると共にオルソ−パラ変換工程
を終了させた後、液相領域の温度範囲に入る様な中間圧
力まで第１段ジュール・トムソン膨張を行い、然る後、
最終段膨張後の水素が気液混合領域内に入らない様に前
記低温ヘリウムと熱交換を行って更に冷却してから！＆
終段ジュール・トムソン膨張を行うことを特徴とする水
素液化方法であり、また上記中間圧力は４乃至６ ａｔ
ｇであることを特徴とした水素液化方法である。
圧縮し、ヘリウムブライトンサイクルによる低温ヘリウ
ムと順次熱交換を行って冷却し、膨張させて液化水素を
製造する方法において、原料水素を臨界圧以上に圧縮し
、臨界温度附近迄冷却すると共にオルソ−パラ変換工程
を終了させた後、液相領域の温度範囲に入る様な中間圧
力まで第１段ジュール・トムソン膨張を行い、然る後、
最終段膨張後の水素が気液混合領域内に入らない様に前
記低温ヘリウムと熱交換を行って更に冷却してから！＆
終段ジュール・トムソン膨張を行うことを特徴とする水
素液化方法であり、また上記中間圧力は４乃至６ ａｔ
ｇであることを特徴とした水素液化方法である。
上述の様に本発明は、原料水素を臨界圧力以上に圧縮し
、ヘリウムブライトンサイクルによる低温ヘリウムによ
り冷却を行う水素液化方法において、臨界温度附近迄冷
却すると共にオルソ−パラ変換工程を終了させた後、ジ
ュール・トムソン膨張、低温ヘリウムによる過冷却、最
終段ジュールトムソン膨張の各工程を、この順序で行う
様に構成し、かつ上記最終オルソ−パラ変換後のジュー
ル・トムソン膨張以降の工程では水素の状態がいずれも
液相領域の温度、圧力範囲である様にしたものであるの
で、液化水素生成過程において水素が気液二相で共存す
ることが無く、従って熱交換器等の機器構成が単を１流
用のもののみで良く、構造が簡単で製作容易となった。
、ヘリウムブライトンサイクルによる低温ヘリウムによ
り冷却を行う水素液化方法において、臨界温度附近迄冷
却すると共にオルソ−パラ変換工程を終了させた後、ジ
ュール・トムソン膨張、低温ヘリウムによる過冷却、最
終段ジュールトムソン膨張の各工程を、この順序で行う
様に構成し、かつ上記最終オルソ−パラ変換後のジュー
ル・トムソン膨張以降の工程では水素の状態がいずれも
液相領域の温度、圧力範囲である様にしたものであるの
で、液化水素生成過程において水素が気液二相で共存す
ることが無く、従って熱交換器等の機器構成が単を１流
用のもののみで良く、構造が簡単で製作容易となった。
更に、フラッシュロスが無く過冷却状態の液化水素が効
率良く容易に得られる様になった。
率良く容易に得られる様になった。
以下、本発明の方法を第１図に基づいて更に詳細に説明
する。
する。
管１より導入された原料水素ＧＨ２は、圧縮機２によっ
て約１４ ａｔｇに圧縮され、精製装置３によって窒素
等の不純物を除去され、熱交換器４゜５．６．７を経て
、向流するヘリウムブライトンサイクルＣの低温のヘリ
ウムＨｅと順次熱交換を行って冷却されて導出し、第１
オルソ−パラ変換器８に導入され、反応熱による発熱分
だけ昇温しで導出し、再び熱交換器７に導入される。熱
交換器７で再び冷却され、次いで、熱交換器９．１０に
導入され、同様に順次低温ヘリウムと熱交換して降温し
て導出し、第２オルソ−パラ変換器１１に入ってオルソ
−パラ変換を行い、その反応熱分だけ昇温した後導出す
る。
て約１４ ａｔｇに圧縮され、精製装置３によって窒素
等の不純物を除去され、熱交換器４゜５．６．７を経て
、向流するヘリウムブライトンサイクルＣの低温のヘリ
ウムＨｅと順次熱交換を行って冷却されて導出し、第１
オルソ−パラ変換器８に導入され、反応熱による発熱分
だけ昇温しで導出し、再び熱交換器７に導入される。熱
交換器７で再び冷却され、次いで、熱交換器９．１０に
導入され、同様に順次低温ヘリウムと熱交換して降温し
て導出し、第２オルソ−パラ変換器１１に入ってオルソ
−パラ変換を行い、その反応熱分だけ昇温した後導出す
る。
導出した低温加圧水素は、再び上記熱交換器１Ｏを経て
、更に熱交換器１２．１３に導入され、向流するサイク
ル低温ヘリウムと熱交換して約−２５０℃で導出し、次
いで第３オルソ−パラ変換器１４に入ってオルソ−パラ
変換を行って一２４０℃迄昇温し、再び熱交換器１３に
導入されて一２５０℃迄降温して導出し、更に第４オル
ソ−パラ変換器１５に導入されてバラ水素９５％迄変換
され、約−２４８℃迄温度上昇して導出する。またこの
時の水素圧は、ここに至る迄の経路における圧損を考慮
しても臨界圧力（１２，２ａｔｇ）以上を維持している
。
、更に熱交換器１２．１３に導入され、向流するサイク
ル低温ヘリウムと熱交換して約−２５０℃で導出し、次
いで第３オルソ−パラ変換器１４に入ってオルソ−パラ
変換を行って一２４０℃迄昇温し、再び熱交換器１３に
導入されて一２５０℃迄降温して導出し、更に第４オル
ソ−パラ変換器１５に導入されてバラ水素９５％迄変換
され、約−２４８℃迄温度上昇して導出する。またこの
時の水素圧は、ここに至る迄の経路における圧損を考慮
しても臨界圧力（１２，２ａｔｇ）以上を維持している
。
次いでこの加圧冷却水素は、第１膨張弁１６によって膨
張して約４．１ａｔｇ迄降圧し、約−２４７℃の液体水
素となって最終段熱交換器１７に導入され、向流する一
２５４℃のヘリウムと熱交換して約−２５３℃となり、
第２膨張弁１８で膨張して０．２ａｔｇ、約−２５３℃
の液体水素となる。
張して約４．１ａｔｇ迄降圧し、約−２４７℃の液体水
素となって最終段熱交換器１７に導入され、向流する一
２５４℃のヘリウムと熱交換して約−２５３℃となり、
第２膨張弁１８で膨張して０．２ａｔｇ、約−２５３℃
の液体水素となる。
この第１膨張弁１６による膨張後の圧力は、臨界点以下
の圧力であり、その温度は、その圧力での沸点より低い
状態になる様に第１膨張弁１６前後の圧力・温度の条件
を設定する。
の圧力であり、その温度は、その圧力での沸点より低い
状態になる様に第１膨張弁１６前後の圧力・温度の条件
を設定する。
この様に、第１膨張弁１６で一旦上記圧力・温度条件の
範囲に入る様に膨張（第１段ジュール・トムソン膨張）
を行う理由は、前記の如く、高圧（原料水素圧縮圧）の
まま冷却を行って過冷却液体水素（ここでの過冷却の意
味は、その圧力における沸点以下の温度、即ち飽和温度
以下に冷却された状態を表す。）を得、かつ膨張時のフ
ラッシュロスを最小限にしようとすると、最終段熱交換
器出口温度を相当程度低くする必要があり、そのために
無駄な寒冷と伝熱面積の大きな熱交換器を必要とするた
めである。
範囲に入る様に膨張（第１段ジュール・トムソン膨張）
を行う理由は、前記の如く、高圧（原料水素圧縮圧）の
まま冷却を行って過冷却液体水素（ここでの過冷却の意
味は、その圧力における沸点以下の温度、即ち飽和温度
以下に冷却された状態を表す。）を得、かつ膨張時のフ
ラッシュロスを最小限にしようとすると、最終段熱交換
器出口温度を相当程度低くする必要があり、そのために
無駄な寒冷と伝熱面積の大きな熱交換器を必要とするた
めである。
また、この第１膨張弁１６による膨張後の圧力（中間圧
力）が高すぎると、それに応じて最終段熱交換器１７の
冷端温度を低くなる様に設定しなければ、第２膨張弁１
８（最終的膨張弁）による膨張後の組成が気液混合とな
り、フラッシュロスが発生するため、やはり所要寒冷量
が大となる。
力）が高すぎると、それに応じて最終段熱交換器１７の
冷端温度を低くなる様に設定しなければ、第２膨張弁１
８（最終的膨張弁）による膨張後の組成が気液混合とな
り、フラッシュロスが発生するため、やはり所要寒冷量
が大となる。
反対にこの第１膨張弁１６による膨張後の圧力が低すぎ
ると、膨張後の状態が２相流となり最終段熱交換器１７
は凝縮器と過冷却器の２つの機能を要求されることにな
る。
ると、膨張後の状態が２相流となり最終段熱交換器１７
は凝縮器と過冷却器の２つの機能を要求されることにな
る。
従って、この第１膨張弁１６による膨張後の圧力は、膨
張後に２相流とならず、その圧力での沸点以下の温度と
なり、最終段熱交換器１７の冷端が極端に低くなくても
、第２膨張弁１８により貯槽圧力まで膨張した時にフラ
ッシュロスが発生しない様な範囲の圧力であり、４乃至
６ ａｔｇが適当である。
張後に２相流とならず、その圧力での沸点以下の温度と
なり、最終段熱交換器１７の冷端が極端に低くなくても
、第２膨張弁１８により貯槽圧力まで膨張した時にフラ
ッシュロスが発生しない様な範囲の圧力であり、４乃至
６ ａｔｇが適当である。
こうして得られた液化水素を、最終段ジュール舎トムソ
ン膨張時に、フラッシュガスが発生せず、かつ膨張後の
液体水素が貯槽に貯液されている間、蒸発ロスが最小限
になる様に飽和温度以下となるべく最終段熱交換器１７
で更に冷却を行った後、最終段膨張を行う。
ン膨張時に、フラッシュガスが発生せず、かつ膨張後の
液体水素が貯槽に貯液されている間、蒸発ロスが最小限
になる様に飽和温度以下となるべく最終段熱交換器１７
で更に冷却を行った後、最終段膨張を行う。
この様にして得られた一２５３℃、 ０． ２ａｔｇ
の液体水素ＬＨ２は、管１９より貯槽（図示せず）へ導
出され貯液される。
の液体水素ＬＨ２は、管１９より貯槽（図示せず）へ導
出され貯液される。
一方、冷却媒体であるヘリウムブライトンサイクルＣは
、次の様なプロセスで寒冷を供給する。
、次の様なプロセスで寒冷を供給する。
管３１より１．２ａｔｇ、常温で帰還したヘリウムガス
をヘリウム圧縮機３２で１６．Ｏａｔｇ迄圧縮し、アフ
タークーラー３３で冷却して管３４へ導出後、熱交換器
４，５に導入して帰還する低温ヘリウムと熱交換して降
温し、第１膨張タービン３６に入って膨張降温し、次い
で熱交換器７．８に導入されて向流する帰還低温ヘリウ
ムと熱交換して更に降温し、第２膨張タービン３７に導
入され膨張降温する。次いで熱交換器１２に入って向流
する低温ヘリウムと熱交換して更に降温して導出し、第
３膨張タービン３８に入って膨張降温して１．４ａｔｇ
、−２５４℃で導出する。
をヘリウム圧縮機３２で１６．Ｏａｔｇ迄圧縮し、アフ
タークーラー３３で冷却して管３４へ導出後、熱交換器
４，５に導入して帰還する低温ヘリウムと熱交換して降
温し、第１膨張タービン３６に入って膨張降温し、次い
で熱交換器７．８に導入されて向流する帰還低温ヘリウ
ムと熱交換して更に降温し、第２膨張タービン３７に導
入され膨張降温する。次いで熱交換器１２に入って向流
する低温ヘリウムと熱交換して更に降温して導出し、第
３膨張タービン３８に入って膨張降温して１．４ａｔｇ
、−２５４℃で導出する。
この低温・低圧ヘリウムは、まず最終段熱交換器１７で
前記第１膨張弁で膨張後の液体水素を等圧冷却して自身
は昇温しで導出し、次の熱交換器１３に導入され、向流
する加圧水素を冷却する。
前記第１膨張弁で膨張後の液体水素を等圧冷却して自身
は昇温しで導出し、次の熱交換器１３に導入され、向流
する加圧水素を冷却する。
以下、順次熱交換器１２，１０，９，７，６゜５．４を
経て、向流する加圧水素および高圧ヘリウムと順次熱交
換を行い、自身は昇温して１．２ａｔ・ｇ、常温となっ
て再びヘリウム圧縮機３２へ導入されて、循環閉サイク
ルを完成する。
経て、向流する加圧水素および高圧ヘリウムと順次熱交
換を行い、自身は昇温して１．２ａｔ・ｇ、常温となっ
て再びヘリウム圧縮機３２へ導入されて、循環閉サイク
ルを完成する。
本発明は以上の様に、ヘリウムブライトンサイクルの低
温ヘリウムによる冷却によって、水素を液化する方法に
おいて、原料水素を臨界圧以上に圧縮し、臨界温度付近
道冷却すると共に、オルソ−パラ変換工程を終了させた
後、臨界圧力、臨界温度付近で、かっ液相領域の圧力、
温度範囲に入る様にジュール・トムソン膨張を行い、然
る後、最終段膨張後の水素が気液混合領域内に入らない
様に前記サイクルヘリウムによって飽和温度以下に、更
に冷却してから最終段ジュール・トムソン膨張を行うよ
うにした水素の液化方法であるので、全工程に於けるサ
イクルヘリウムとの熱交換による冷却がガス相あるいは
液相どちらか一相で行われ、しかも所要寒冷を少なくし
て高効率で液化水素が得られる。従ってプロセス中に使
用する熱交換器が全て単相流を対象とした構造のもの、
即ち、凝縮器の機能を備えたものでなくて良くなり、製
作容易、低コストとなった。また最終段膨張で貯槽導入
圧力逃降圧した際のフラッシュロスが発生せず、この圧
力における飽和温度より充分低い温度の液体水素が効率
良く得られる様になった。
温ヘリウムによる冷却によって、水素を液化する方法に
おいて、原料水素を臨界圧以上に圧縮し、臨界温度付近
道冷却すると共に、オルソ−パラ変換工程を終了させた
後、臨界圧力、臨界温度付近で、かっ液相領域の圧力、
温度範囲に入る様にジュール・トムソン膨張を行い、然
る後、最終段膨張後の水素が気液混合領域内に入らない
様に前記サイクルヘリウムによって飽和温度以下に、更
に冷却してから最終段ジュール・トムソン膨張を行うよ
うにした水素の液化方法であるので、全工程に於けるサ
イクルヘリウムとの熱交換による冷却がガス相あるいは
液相どちらか一相で行われ、しかも所要寒冷を少なくし
て高効率で液化水素が得られる。従ってプロセス中に使
用する熱交換器が全て単相流を対象とした構造のもの、
即ち、凝縮器の機能を備えたものでなくて良くなり、製
作容易、低コストとなった。また最終段膨張で貯槽導入
圧力逃降圧した際のフラッシュロスが発生せず、この圧
力における飽和温度より充分低い温度の液体水素が効率
良く得られる様になった。
第１図は本発明の方法を実施する工程の一例を示す工程
図、第２図は従来の工程を示す工程図である。 ２・・・圧縮機 ４，５．６，７．９．１０．１２．
１３・・・熱交換器 ８，１１．１４．１５・・・オ
ルソ−パラ変換器 １６・・・第１膨張弁１７・・
・最終段熱交換器 １８・・・第２膨張弁Ｃ・・・ヘ
リウムブライトンサイクル Ｈｅ・・・ヘリウム
ＧＨ２・・・水素ガス ＬＨ２・・・液体水素岸ＩＨ 遺体水素
図、第２図は従来の工程を示す工程図である。 ２・・・圧縮機 ４，５．６，７．９．１０．１２．
１３・・・熱交換器 ８，１１．１４．１５・・・オ
ルソ−パラ変換器 １６・・・第１膨張弁１７・・
・最終段熱交換器 １８・・・第２膨張弁Ｃ・・・ヘ
リウムブライトンサイクル Ｈｅ・・・ヘリウム
ＧＨ２・・・水素ガス ＬＨ２・・・液体水素岸ＩＨ 遺体水素
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、原料水素を圧縮し、ヘリウムブライトンサイクルに
よる低温ヘリウムと順次熱交換を行って冷却し、膨張さ
せて液化水素を製造する方法において、原料水素を臨界
圧以上に圧縮し、臨界温度附近迄冷却すると共にオルソ
−パラ変換工程を終了させた後、液相領域の温度範囲に
入る様な中間圧力まで第１段ジュール・トムソン膨張を
行い、然る後、最終段膨張後の水素が気液混合領域内に
入らない様に前記低温ヘリウムと熱交換を行って更に冷
却してから最終段ジュール・トムソン膨張を行うことを
特徴とする水素液化方法。 ２、上記中間圧力が４乃至６ａｔｇであることを特徴と
する請求項１記載の水素液化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326528A JPH0668433B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | 水素液化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326528A JPH0668433B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | 水素液化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02171579A true JPH02171579A (ja) | 1990-07-03 |
| JPH0668433B2 JPH0668433B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=18188839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63326528A Expired - Fee Related JPH0668433B2 (ja) | 1988-12-24 | 1988-12-24 | 水素液化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0668433B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015188808A1 (de) * | 2014-06-13 | 2015-12-17 | Technische Universität Dresden | Verfahren und vorrichtung zur einstellung von konzentrationsverhältnissen von ortho- zu parawasserstoff |
| CN107940895A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-20 | 中国科学院理化技术研究所 | 气体液化系统 |
| CN112154295A (zh) * | 2018-05-07 | 2020-12-29 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | 用于储存和分配液化氢的方法和设施 |
| FR3119669A1 (fr) * | 2021-02-10 | 2022-08-12 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Dispositif et procédé de liquéfaction d’un fluide tel que l’hydrogène et/ou de l’hélium |
| FR3119667A1 (fr) * | 2021-02-10 | 2022-08-12 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Dispositif et procédé de liquéfaction d’un fluide tel que l’hydrogène et/ou de l’hélium |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7674320B2 (en) * | 2007-10-24 | 2010-03-09 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Preparing hydrogen for cryo-adsorber storage |
| KR101585825B1 (ko) * | 2015-02-03 | 2016-01-22 | 한국과학기술연구원 | 이중관 히트파이프를 이용한 수소 액화 장치 |
-
1988
- 1988-12-24 JP JP63326528A patent/JPH0668433B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN107940895A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-20 | 中国科学院理化技术研究所 | 气体液化系统 |
| CN112154295A (zh) * | 2018-05-07 | 2020-12-29 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | 用于储存和分配液化氢的方法和设施 |
| FR3119669A1 (fr) * | 2021-02-10 | 2022-08-12 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Dispositif et procédé de liquéfaction d’un fluide tel que l’hydrogène et/ou de l’hélium |
| FR3119667A1 (fr) * | 2021-02-10 | 2022-08-12 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Dispositif et procédé de liquéfaction d’un fluide tel que l’hydrogène et/ou de l’hélium |
| WO2022171390A1 (fr) * | 2021-02-10 | 2022-08-18 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Dispositif et procédé de liquéfaction d'un fluide tel que l'hydrogène et/ou de l'hélium |
| WO2022171485A1 (fr) * | 2021-02-10 | 2022-08-18 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Dispositif et procédé de liquéfaction d'un fluide tel que l'hydrogène et/ou de l'hélium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0668433B2 (ja) | 1994-08-31 |
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