KR20210070293A - 액화 수소를 저장 및 분배하기 위한 방법 및 설비 - Google Patents

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KR20210070293A
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liquid hydrogen
hydrogen
liquid
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로랑 알리디에레스
레난 루이스 드 소자 실바
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레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레뜌드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드
레르 리키드 쏘시에떼 아노님 뿌르 레드 에렉스뿔라따시옹 데 프로세데 조르즈 클로드
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Abstract

본 발명은 시설(1)을 이용하여 액화 수소를 저장 및 분배하기 위한 방법에 관한 것으로서, 시설(1)은 미리 결정된 저장 압력의 액화 수소의 저장부(4), 수소 가스의 공급원(2), 공급원(2)에 연결된 유입구 및 액체 수소 저장부(4)에 연결된 배출구를 포함하는 액화기(3)를 포함하고, 저장부(4)는, 액체 수소 저장부(4)에 연결된 일 단부 및 적어도 하나의 이동 가능 탱크(8)에 연결되도록 의도된 일 단부를 포함하는, 액체를 인출하기 위한 파이프(10)를 포함하고, 방법은 공급원(2)에 의해서 공급된 수소 가스를 액화하는 단계 및 액화 수소를 저장부(4)에 전달하는 단계를 포함하고, 액화기(3)에 의해서 액화되고 저장부(4) 내로 전달되는 수소가 저장 압력에서 수소의 끓는 온도보다 낮은 온도를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

액화 수소를 저장 및 분배하기 위한 방법 및 설비
본 발명은 액화 수소를 저장 및 분배하기 위한 방법 및 시설에 관한 것이다.
본 발명은 보다 구체적으로는 액체 수소 탱크, 특히 세미트레일러의 모바일 탱크를 충진하기 위한 방법에 관한 것이고, 그러한 방법은 수소 액화기를 포함하는 제1 액체 수소 공급원으로부터 제1 액체 수소의 양을 탱크 내로 전달하는 제1 스테이지를 포함하고, 제1 액체 수소의 양은 탱크 내의 온도 및 압력을 낮추기 위해서 제공된다.
특히 액체 수소의 밀도로 인해서, 대량의 제품을 장거리에 걸쳐 운송하여야 할 때, 액체 수소는 기체 수소에 비해서 선호된다.
액체 수소의 다른 장점은 연료 전지 차량을 위한 수소 충전소에서의 이의 밀도 및 큰 저장 용량과 관련된다. 20 K의 온도는 (이러한 온도에서 고체인) 모든 불순물을 가스로부터 실질적으로 제거하고, 이는 연료 전지의 동작을 최적화한다.
다른 한편으로, 물에 비해서 낮은 액체 수소의 밀도(70 g/리터)로 인해서, 정수두(hydrostatic head)에 의해서 이용될 수 있는 압력이 낮고, 이는 펌핑을 어렵게 만들고, 낮은 온도는 액체 전달 중에 상당히 큰 증발 손실을 생성할 수 있다.
이는, 수소의 액화를 위한 공장 내에서 트럭 또는 탱크를 적재하기 위한 시스템이, 생산량의 15%에 달하는 손실(예를 들어, 탱크로부터 0.2% 손실, 탱크를 충진하기 위한 밸브 내의 플래시 증발(flash vaporization)에 의한 5%의 손실, 및 트럭 내의 10%의 손실)을 초래할 수 있기 때문이다.
이러한 증발에 의한 손실은, 물론, 회수되고, 재가열되고, 저장 후에 압축될 수 있고 액화기 내로 재주입될 수 있다. 이러한 것이, 생산된 액체의 저장을 위한 저장 설비(4)를 포함하는 시설을 도시하는 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 수소는 기체 수소의 공급원(2)으로부터 생산되고, 이는 저장 설비(4)에 전달되기 전에 액화기(3) 내에서 액화된다. 비등 가스(boil-off gas)가 유닛으로부터 인출되고, 그러한 유닛은, 예를 들어, 직렬로, 가열기(5), 버퍼 탱크(6)(예를 들어, 등압적), 및 압축 구성요소(7)를 포함한다. 회수되고 압축된 가스가 액화기(3)의 유입구에서 유입될 수 있고, 그에 따라 그러한 가스가 재액화될 수 있고 저장 설비(4) 내로 재도입될 수 있다.
예를 들어, 액화기(3)에 의해서 생산된 액체 수소는, 예를 들어 1.05 내지 5 절대값 바아의 압력에서, (예를 들어, 액화기의 고장을 보상하기 위해서 자체적으로-충분한 몇일의 소비를 위해서 비례 조정된(proportioned)) 저장 설비(4)에 공급된다.
통상적으로, 생산된 액체 수소는, 액화가 줄-톰슨 효과 밸브를 통해서 실행되는, 수소 클로드 사이클(Claude cycle)에서, 수소 액화 유닛의 통상적인 설계로 인해서 저장 설비의 압력에서 이의 끓는점(bubble point)에 위치된다.
탱크(8)는 작은 부피 백분율(예를 들어 약 5%)의 액체 수소를 가지고 적재 충전소에 도달하고, 가압되고(예를 들어, 3 내지 10 절대값 바아), 그리고 (100 K까지 도달할 수 있는 온도를 갖는) 고온 가스 헤드공간에서 계층화된다. 탱크(8)의 모든 내부 벽은 또한 "고온"(일반적으로 접촉되는 액체와 동일한 온도)일 수 있다.
탱크 또는 탱크들(8)은 중력에 의해서 충진되나, 이는, 액체의 저밀도로 인해서, 신속한 충진을 불가능하게 한다. 충진은 또한 압력차(유체 연통될 때 유동을 유발하는, 탱크(8)의 압력보다 높은 저장 설비(4)의 압력, 특히 희망 충진 속도에 따라, 300 밀리바 내지 1 바아의 압력차)에 의해서 실행될 수 있다. 이러한 헤드의 손실은 액체의 일부를 증발시키는 효과를 갖는다(밸브 내의 또는 우발적인 헤드의 일반적이지 않은 손실, 또는 라인 내의 헤드의 손실).
또한, 비교적 저온인 저장 설비(4)로부터의 수소와 탱크(8)의 비교적 따뜻한 금속 벽 및 전달 파이핑의 벽의 접촉이 또한 상당한 증발을 유발한다.
이어서, 이러한 동작 중에 증발된 수소는 배출되거나, 도 1에 도시된 바와 같이, 액화기(3)로 재순환된다. 그에 따라, 이러한 해결책은 실제로 사용될 수 있는 것보다 큰 유량을 위해서 액화기를 비례 조정할 것(proportioning)을 요구한다. 또한, 이는, 가열기, (가스 계량기(gasometer) 유형의) 등압 저장 용량 및 플래시 가스 압축기를 포함하는, 플래시 가스(flash gas)의 재순환을 위한 시스템에의 투자를 필요로 하고; 플래시 가스는 또한 일부 경우에 저온으로 액화기로 직접적으로 복귀될 수 있다. 그러나, 이는, 트럭을 충진하기 위한 동작으로부터 기원하는 비등 유량의 불안정성으로 인해서, 액화기의 동작을 방해한다.
그에 따라, 이러한 해결책은 제품의 손실(공기 중으로의 방출)을 생성하거나, 트럭의 충진 중에 생성되는 비등 가스를 흡수할 수 있게 하기 위한 액화기(3) 및 가스 회수 유닛의 비례 조정(proportioning)을 필요로 한다.
본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 단점의 일부 또는 전부를 극복하는 것이다.
이를 위해서, 본 발명에 따른 방법은, 또한 전술한 서두에서 제공된 그에 대한 전반적인 정의에 따라, 본질적으로, 상기 방법이 제2 액체 수소의 양을, 액체 수소 저장 설비를 포함하는 제2 액체 수소 공급원으로부터 탱크 내로 전달하는 제2 스테이지를 포함하고, 제2 액체 수소의 양이 액체 수소 저장 설비와 탱크 사이의 압력차에 의해서 탱크 내로 전달되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 실시형태가 이하의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
- 제1 액체 수소 공급원에 의해서 공급되는 제1 액체 수소의 양이 탱크 내의 저장 압력에서 수소의 끓는점 미만의 온도를 가지고,
- 탱크 내로 전달되는 제1 액체 수소의 양은: 미리 규정된 액체 수소의 양, 탱크 내의 액체 저장 부피의 미리 규정된 분편(fraction), 특정 유량으로 제1 액체 수소 공급원으로부터 탱크로 액체 수소를 전달하는 미리 규정된 지속시간에 상응하는 액체 수소의 양, 각각의 미리 결정된 값만큼 탱크 내의 온도 및 압력을 낮추는 데 필요한 액체 수소의 양, 탱크 내에서 각각의 미리 결정된 온도 및 압력 값을 달성하는 데 필요한 액체 수소의 양 중 하나이다.
- 방법은, 제1 전달 스테이지와 제2 전달 스테이지 사이에, 특히 압력 밸런싱에 의한 탱크로부터 저장 설비로의 가압 가스의 인출, 특히 대기로의 방출인 가압 가스의 외부로의 인출 중 적어도 하나를 포함하는, 탱크 내의 압력을 감소시키는 스테이지를 포함하고,
- 탱크 내의 압력을 감소시키는 스테이지는, 저장 설비 내에서 가압 가스를, 적어도 부분적으로, 응축시키기 위해서, 탱크로부터 저장 설비의 액체 상(phase)으로 가압 가스를 인출하는 것을 포함하고,
- 방법은, 저장 설비 내의 온도를 특정 간격 내에서, 특히 일정한 온도에서 유지하기 위해서 조정된 온도에서 제1 액체 수소 공급원으로부터 액체 수소 저장 설비로 액체 수소를 전달하는 스테이지를 포함하며,
- 방법은 탱크로부터 외부로, 특히 대기 내로 가압 가스를 인출하는 것을 통해서 탱크 내의 압력을 감소시키는 스테이지를 포함하고, 이러한 압력 감소 스테이지의 결과로서, 탱크 내의 압력은 대기압보다 높게 유지되고,
- 방법은, 제1 전달 스테이지에 앞서서, 탱크 내의 초기 압력 그리고 선택적으로 온도 조건을 측정 또는 추정하는 스테이지를 포함하며,
- 제1 전달 스테이지 전의 탱크 내의 초기 압력 그리고 선택적으로 온도 조건에 따라, 탱크 내의 압력을 감소시키는 스테이지를 포함하거나 포함하지 않는 방법,
- 탱크 내의 초기 압력이 1.05 내지 12 절대값 바아, 특히 3 절대값 바아일 때, 제2 전달 스테이지는 제1 전달 스테이지 직후에, 다시 말해서 탱크 내의 압력 감소를 위해서 이러한 2개의 전달 스테이지들 사이에 탱크로부터 유체를 인출하지 않고, 실행되며,
- 탱크 내의 초기 압력이 4 내지 8 절대값 바아일 때, 특히 6 절대값 바아와 동일할 때, 그리고 탱크 내의 초기 온도가 80 내지 120 K일 때, 특히 100 K와 동일할 때, 방법은 2개의 전달 스테이지들 사이에 탱크 내의 압력을 감소시키는 스테이지를 포함하고,
- 탱크 내의 초기 압력이 8 내지 12 절대값 바아일 때, 특히 10 절대값 바아와 동일할 때, 그리고 탱크 내의 초기 온도가 20 내지 120 K일 때, 특히 70 K 또는 100 K와 동일할 때, 방법은 2개의 전달 스테이지들 사이에 탱크 내의 압력을 감소시키는 스테이지를 포함하고,
- 제1 액체 수소 공급원에 의해서 공급되는 제1 액체 수소의 양은 액체의 압력에서의 포화 온도와 수소의 응고 온도 바로 위의 온도, 특히 2.5 바아의 저장 압력에 대한 15 K 내지 23.7 K의 온도 사이의 온도를 가지며,
- 제1 액체 수소 공급원에 의해서 공급되는 제1 액체 수소의 양이 탱크 내의 저장 압력에서 수소의 끓는점과 관련하여 0.1 내지 12 K만큼 낮은 온도를 가지며,
- 제1 액체 수소 공급원에 의해서 공급되는 제1 액체 수소의 양은 1.05 내지 12 바아의 저장 압력에 대해서 20.4 K 내지 33 K의 온도 및/또는 1.05 내지 5 바아의 저장 압력에 대해서 15 K 내지 27.1 K의 온도를 갖는다.
본 발명은 또한 액화 수소의 저장 및 분배를 위한 시설에 관한 것으로서, 그러한 시설은 특정 저장 압력의 액체 수소 저장 설비, 충진되는 적어도 하나의 모바일 탱크, 기체 수소의 공급원, 공급원에 연결된 유입구 및 액체 수소 저장 설비에 연결된 배출구를 포함하는 액화기를 포함하고, 저장 설비는 액체 수소 저장 설비에 연결된 단부 및 모바일 탱크(들)에 연결되도록 의도된 적어도 하나의 다른 단부를 포함하는 액체 인출 파이프를 포함하고, 액화기는 수소를 생산하고 저장 압력에서의 수소의 끓는점 미만의 온도에서 수소를 저장 설비에 공급하도록 구성되고, 시설은, 비등 가스를 이의 액화를 위해서 저장 설비 내로 전달하기 위해서, 탱크(들)에 연결되도록 의도된 단부 및 저장 설비에 연결되도록 의도된 단부를 포함하는 비등 가스 회수 파이프를 포함하고, 시설은 또한 액화기의 배출구에 연결된 단부 및 탱크(들)에 직접 연결되도록 의도된 단부를 가지는 전달 파이프를 포함하고, 시설은, 제1 액체 수소의 양을 전달 파이프를 통해서 액화기로부터 탱크 내로 그리고 이어서 제2 액체 수소의 양을 액체 인출 파이프를 통해서 저장 설비로부터 탱크로 전달하는 것에 의해서, 적어도 하나의 탱크를 충진하도록 구성되고, 시설은: 특히 압력 밸런싱에 의한, 회수 파이프를 통한 탱크로부터 저장 설비로의 가압 가스의 인출; 배출 파이프를 통한 외부로의, 특히 대기로의 가압 가스의 인출 중 적어도 하나를 포함하는, 탱크 내의 압력의 감소를, 제1 양의 전달과 제2 양의 전달 사이에, 선택적으로 생성하도록 구성된다.
다른 가능한 구분되는 특징에 따라:
- 시설은 충진 전에 탱크 내의 초기 압력 그리고 선택적으로 온도 조건을 측정 또는 추정하기 위한 센서(들)의 세트를 포함하고, 시설은, 탱크 내의 상기 초기 압력 그리고 선택적으로 온도 조건에 따라, 탱크 내의 압력 감소를, 제1 양의 전달과 제2 양의 전달 사이에서, 선택적으로 생성하도록 구성되는 것이다.
다른 구분되는 특징 및 장점은, 도면을 참조하여 이루어지는 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 시설의 구조 및 동작을 나타내는 도식적이고 부분적인 도면을 도시한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 시설의 예의 구조 및 동작을 나타내는 도식적이고 부분적인 도면들을 도시한다.
본 발명의 구현 예에 따른 액화 수소를 저장 및 분배하기 위한 시설(1)이 도 2에 도시되어 있다. 도 1의 요소와 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 표시되었다.
시설(1)은 특정 저장 압력의 액체 수소 저장 설비(4)를 포함한다. 예를 들어, 이러한 저장 설비(4)는, 예를 들어, 몇백 입방 미터의, 큰 용량의 진공-절연된 저장 설비이다. 이러한 저장 설비(4)는 통상적으로 액체 상 및 증기 상을 포함하고, 이러한 2개의 상에서, 탱크의 크기 및 충진/배충(emptying) 동작의 결과로서, 열역학적 평형이 이루어지지 않을 수 있다.
통상적으로, 저장 압력은 바람직하게, 예를 들어, 고정된 값(예를 들어, 1.05 내지 11 바아, 예를 들어 1.1 내지 5 바아, 특히 2.5 절대값 바아)으로 조절된다.
"저장 압력"은, 예를 들어, 저장 설비 내의 또는 저장 설비의 하단 부분 내의 또는 상부 부분 내의(가스 헤드공간 내의) 평균 압력을 의미하는 것으로 이해된다. 이는, 수소의 낮은 밀도의 결과로서, 저장 설비의 하부 부분 내의 압력이 상부 부분 내의 압력과 실질적으로 동일하기 때문이다.
시설은 또한 기체 수소의 공급원(2) 및 액화기(3)를 포함하고, 액화기(3)는 공급원(2)에 연결된 유입구 및 액체 수소 저장 설비(4)에 연결된 배출구를 포함한다.
공급원(2)은 수소의 생산을 위한 수소 네트워크 및/또는 유닛(예를 들어 수증기 변성(steam reforming) 및/또는 전기 분해에 의한 및/또는 다른 적절한 공급원)일 수 있다. 따라서, 공급원은 또한 불순한 공급원(정제 잔류 가스, 염소-알칼리 전해조로부터 기원하는 유해 수소, 및 기타)으로부터의 수소의 회수을 포함할 수 있다.
공급원(2)에 의해서 공급되고 액화기(3)에 의해서 액화된 수소는, 간헐적으로 및/또는 연속적으로 및/또는 저장 설비(4) 내의 액체 레벨이 미리 결정된 문턱값 미만으로 떨어지는 경우에, 저장 설비(4) 내로 전달될 수 있다. 바람직하게, 저장 설비(4) 내의 액체 레벨은 액화기(3) 측에서의 공급(액화기(3) 및/또는 저장 설비(4)에 공급되는 액체의 유량을 조절하는 밸브로부터의 유량)을 통해서 자동적으로 제어된다.
시설은 부가적으로 액체 인출용 파이프(10)를 포함하고, 그러한 파이프(10)는 액체 수소 저장 설비(4)에 연결된 단부 및 충진되는 하나 이상의 탱크(들)(8), 특히 운반 트럭에 장착된 탱크와 같은 이동 가능 탱크(들)에 연결되도록 의도된 단부를 포함한다.
이러한 인출 파이프(10)는 밸브(19), 예를 들어 파일롯형 밸브, 및/또는 펌프 또는 기타를 구비할 수 있다.
이러한 트럭은 특히 고정형 탱크, 특히 수소를 차량에 공급하기 위한 충전소에 공급할 수 있다.
따라서, 저장 설비(4)는, 액체 부분 내에서, 특히 저장 설비(4)의 하단부 내에서 나오는 충진 파이프(12)를 통해서 충진될 수 있다. 예를 들어, 이러한 파이프(12)는 저장 설비(4) 중간벽 사이의 진공 절연 공간을 통과할 수 있다(도 2 참조).
전달/충진은 이러한 파이프(12)에 위치된 밸브(16)(예를 들어, 파일롯형 밸브)를 통해서 제어될 수 있다.
도 2의 시설의 예는 또한, 액화기(3)의 배출구에 연결된 단부 및 (저장 설비(4)를 통과하지 않고) 탱크(들)(8)에 직접 연결되도록 의도된 단부를 갖는 전달 파이프(13)를 포함한다. 전달 파이프(13)는, 액화기(3)로부터 탱크(8)로 액체 수소를 전달하기 위한 밸브(20)(바람직하게, 파일롯형 밸브)를 구비할 수 있다.
액화기(3)는 과냉된 액체, 다시 말해서 저장 설비의 압력에서 수소의 끓는점 미만의 온도의 액체를 생산하도록 구성된다.
따라서, 이러한 액체는, 증발 시작 전에, 이용 가능한 "에너지 보유량"을 갖는다. 이는, 작업 유체가 전형적으로 헬륨-계 혼합물인 "Turbo-Brayton" 유형의 사이클 액화기로 얻어질 수 있다. 액화기(3)는, 예를 들어, 작업 유체가 헬륨을 포함하거나 헬륨으로 이루어진 액화기일 수 있다. 예를 들어, 액화기(3)는, 특히 15 K로부터 200 K까지 냉각 및 액화를 제공할 수 있는, 출원인이 판매하는 "Turbo-Brayton" 극저온 시스템을 포함할 수 있다.
물론, 임의의 다른 액화 해결책이 생각될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 진공 팽창 밸브를 포함하는 수소 작업 유체 사이클을 갖는, 또는 액체 터빈 또는 부가적인 헬륨 사이클 유형의 수소의 액화후 과냉을 위한 시스템을 갖는 다른 구성이 가능하다.
이러한 유형의 액화기(3)로, 15 K 정도로 낮은 온도 및 10 절대값 바아만큼 높은 압력에서 과냉된 액체 수소를 공급할 수 있다. 이러한 경우에, 탱크(8)는 몇 개의 스테이지로 그리고 후술되는 몇 개의 시나리오에 따라 충진될 수 있다.
특히, 제1 페이즈(phase)에 따라, 탱크(8)는 부분적으로 액화기(3)에 의해서 직접적으로 충진될 수 있다.
이러한 제1 페이즈에서, 탱크(8)는, 전달 파이프(13)를 통해서, 액화기(3)로부터 직접적으로 기원하는 수소로 충진될 수 있고, 이는, 저장 설비(4) 내의 압력보다 높을 수 있는, 탱크(8) 내에서 만연하는 초기 압력(탱크(8)의 유입구 압력)에서 수소를 공급할 수 있다.
탱크(8) 내로(바람직하게 상부 부분 내로) 전달되는 과냉된 액체는 탱크(8)의 따뜻한 가스 헤드공간과 접촉된다. 이는, 가스 헤드공간의 일부를 응축하는 것에 의해서 탱크(8)의 온도 및 압력을 낮춘다.
이러한 제1 페이즈 중에, 탱크(8)는 (평형에서 온도의 불균질성과 연계된 전체적인 열역학적 평형이 아닌) 계층화된 상태로 진입할 수 있다. 과냉 액체는 또한 탱크(8)의 비교적 따뜻한 내부 (금속) 벽과 접촉될 것이고, 그러한 내부 벽이 냉각될 것이다.
제1 스테이지 또는 제1 페이즈에서, 탱크(8) 내로 전달되는 액체 수소의 양은 이하 중 하나 일 수 있다:
- 미리 규정된 액체 수소의 양,
- 탱크(8) 내의 액체 저장 부피의 미리 규정된 분편, 예를 들어 1/10,
- 제1 액체 수소 공급원으로부터 탱크(8)로의 특정 유량의 액체 수소의 미리 규정된 전달 지속시간에 상응하는 액체 수소의 양,
- 탱크(8) 내에서, 각각의 미리 결정된 온도 및 압력 값에 도달하는 데 필요한 액체 수소의 양인, 각각의 미리 결정된 값만큼, 탱크(8) 내의 온도 및 압력을 낮추는 데 필요한 액체 수소의 양.
제2의 가능한 페이즈에서, 탱크(8)는 저장 설비(4) 내에서 적어도 부분적으로 감압될 수 있다.
이러한 제2의 가능한 페이즈 중에, 탱크(8)는, (예를 들어, 회수 파이프(11)를 통해서) 저장 설비(4)의 액체 상으로 복귀되는 가스의 인출에 의해서 감압될 수 있다.
이러한 따뜻한 가스는 이어서, 저장 설비(4)의 과냉된 액체와의 직접적인 에너지 교환에 의해서, 저장 설비(4) 내에서 부분적으로 또는 완전히 과냉된다.
이러한 재순환된 기체 수소를 완전히 응축하기 위해서 그리고 각각의 충진 후에 저장 설비(4)의 온도를 일정하게 유지하기 위해서, 액화기(3)에 의해서 저장 설비(4) 내로 전달되는 액체 수소의 온도가 선택적으로 하향 조정될 수 있다.
제3의 가능한 페이즈에서, 탱크(8)는 적어도 부분적으로 대기 또는 회수 구역을 향해서 저장 설비(4)의 압력보다 낮은 압력까지 감압될 수 있다. 이는, 예를 들어, 밸브(예를 들어, 제어되는 밸브)를 구비할 수 있는 배출 파이프(15)를 통해서 달성될 수 있다.
바람직하게, 이러한 감압의 제3 페이즈는, 탱크(8)를 향하는 공기의 임의의 크라이오펌핑(cryopumping) 문제를 방지하기 위해서, 탱크(8) 내의 압력이 대기압보다 명확하게 더 높은 압력에 있도록, 중단된다.
제4 페이즈에서, 탱크(8)는 저장 설비(4)로부터 그리고 바람직하게 저장 설비(4)와 탱크(8) 사이의 압력차에 의해서 (바람직하게 이의 목표 충진 레벨까지) 충진된다. 이러한 제4 페이즈에서, 탱크(8)는 바람직하게, 저장 설비(4)와의 압력차(300 내지 1000 밀리바의 압력 차이)에 의한 충진을 가능하게 할 정도로 충분히 낮은 압력이다. 이러한 전달은, 액체가 탱크(8) 내에서 희망 레벨에 도달할 때까지, 이러한 방식으로 계속될 수 있다.
충진 방법은 적어도 제1 페이즈를 이용하고, 전술한 다른 페이즈들 중 하나 이상을 이용할 수 있다.
바람직하게, 탱크(8)의 초기 조건(압력 및/또는 온도)이 측정 또는 결정될 수 있다. 이는, 후술되는 예에서 예시되는 바와 같이, 충진 프로세스가 3개의 페이즈 모두를 이용할 수 있거나 그들 중 하나 이상을 생략할 수 있기 때문이다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 장치는 탱크(8) 내에서 압력 및/또는 온도 센서(들)의 세트(22)를 포함할 수 있다.
따라서, 충진하고자 하는 탱크(8) 내의 초기 조건이 압력이 1 내지 5 바아 바람직하게 3 절대값 바아와 동일하고 탱크의 가스 헤드공간의 온도가 20 K 내지 120 K이고 그리고 바람직하게 70 K과 동일할 때, 바람직하게 충진 프로세스는 제1 및 제4 페이즈를 이용하고 제2 및 제3 페이즈를 생략한다.
초기 압력이 5 내지 8 바아 바람직하게 6 절대값 바아와 동일할 때 그리고 탱크의 가스 헤드공간의 온도가 20 내지 120 K이고 바람직하게 100 K와 동일할 때, 바람직하게 충진 프로세스는 4개의 페이즈(즉, 탱크(8)의 중간 감압 페이즈를 포함하는 4개의 페이즈)를 이용한다.
초기 압력이 8 내지 12 바아 바람직하게 10 절대값 바아와 동일할 때 그리고 탱크의 가스 헤드공간의 온도가 20 내지 120 K이고 바람직하게 70 K와 동일할 때, 바람직하게 충진 프로세스는 4개의 페이즈를 이용한다.
본 발명자는, 이러한 충진 전략이 상이한 공급원들로부터 기원하는 비등 손실을 줄일 수 있게 한다는 것을 밝혀냈다.
이러한 충진 방법은, 유리하게, (예를 들어, "Turbo-Brayton" 유형의) 액화기(3)의 과냉 능력 및 (예를 들어, 10 절대값 바아까지의) 비교적 높은 압력에서 액체 수소를 공급할 수 있는 이의 능력을 이용한다. 이는, 비등 가스의 재순환 시스템 및 액화기(3)의 과다-비례 조정을 방지할 수 있게 한다. 이러한 것은, 이하에서 설명되는 바와 같이, 액화로 인한 약간의 부가적인 에너지 소비의 대가로, 방지될 수 있다.
제1 페이즈(제1 전달 스테이지)는 탱크(8)가 열역학적 평형이 되게 할 수 있고 이의 압력 및 이의 온도를 상당히 낮추게 할 수 있다.
제1 스테이지(페이즈 1) 중에, 탱크(8) 내에 존재하는 따뜻한 유체는, 액화기(3)로부터 기원하는 과냉된 액체 수소에 의한 따뜻한 증기의 응축의 결과로서 탱크(8) 내의 압력이 (특정 압력 레벨까지) 충분히 낮아질 때까지, 저장 설비(4)로의 복귀를 위한 파이프(11) 상의 밸브(21)를 폐쇄하는 것에 의해서 탱크(8) 내에서 유지될 수 있다.
탱크(8) 내의 압력에 의해서 결정되는 시간 후에, 이러한 액화기(3)로부터의 직접적인 부분적 충진이 중단되고, 탱크(8) 내의 압력에 따라, 탱크(8)의 충진의 계속(및 종료)이 저장 설비(4)와의 압력차에 의해서 실행될 수 있다(페이즈 4).
대조적으로, 탱크(8)의 압력이 제1 페이즈/스테이지의 종료시에 너무 높게 유지되는 경우에, 탱크(8)는 먼저 저장 설비(4)의 하단부 내로 감압될 수 있고(탱크(8) 내의 압력을 감소시키는 스테이지인, 페이즈 2) 및/또는 외부를 향해서 감압될 수 있다(탱크(8) 내의 압력을 감소시키는 스테이지인, 페이즈 3).
저장 설비(4) 내로의 감압의 경우에, 저장 설비(4) 내의 레벨은 약간(예를 들어, 1 부피% 미만) 증가될 수 있다.
저장 설비(4) 내로 전달되는 따뜻한 가스의 질량의 전부를 응축하기 위해서, 충분한 양의 과냉된 액체 수소가 액화기(3)에 의해서 저장 설비로 전달되어야 한다.
그에 따라, 증발에 의한 수소의 손실을 제한하거나 방지하기 위해서, 액화기(3)의 배출구에서의 액체의 과냉 레벨의 조정이 제어될 수 있다.
탱크(8)의 초기 조건이 너무 "극단적"(예를 들어, 10 절대값 바아 이상의 압력 및 100 K 이상의 가스의 온도)인 경우에, 보상을 위해서 액화기(3)로부터 과다하게 많은 양의 액체 수소를 필요로 하는 것으로서, 따뜻한 감압된 가스의 질량이 저장 설비(4)의 조건을 방해하는 것을 방지하기 위해서, 페이즈 2를 실행하지 않거나 부분적으로만 실행하는 것이 유리할 수 있다.
이는, 액화기(3)에 의해서 공급되는 액체 수소의 이러한 부가적인 질량이 상당한 부가적인 소비를 유발할 수 있기 때문이다. 이러한 것을 방지하기 위해서, 페이즈 2에 대한 대안적인 또는 동시적인 해결책은, 탱크(8)로부터의 따뜻한 가스를 대기로 감압하는 것(페이즈 3)일 수 있다.
다른 한편으로, 보다 유리한 경우(예를 들어, 3 절대값 바아 이하의 초기 압력 및 70 K 이하의 초기 온도)에, 압력 감소 스테이지가 없이 탱크(8)를 충진할 수 있다(페이즈 2 및/또는 3).
따라서, 이러한 상황에서, 제1 스테이지(페이즈 1)는 탱크(8) 내의 압력을 저장 설비(4)의 압력 보다 충분히 낮출 수 있고, 그에 따라 압력차에 의한 충진을 가능하게 할 수 있다.
불충분한 압력차 압력의 경우에, 액체를 저장 설비(4)로부터 탱크(8)로 전달하기 위해서 펌프를 또한 이용할 수 있다는 것에 주목하여야 한다.
본 발명자는, 이러한 방법이, 통상적인 충진 절차에 비해서, 8 내지 10의 배수까지 증발에 의한 손실을 줄이게 할 수 있다는 것을 밝혀냈다.
이러한 해결책은, 서두에서 설명된 바와 같은 증발 가스의 재순환을 위한 시스템을 필요로 하지 않게 할 수 있다.
본 해결책은, 약간 증가된 액화 에너지 소비의 대가로, 이러한 방식으로 시설의 자본 비용을 줄일 수 있게 한다.
또한, 에너지 비용 및 수소의 가치에 따라, 설명된 시스템은 탱크(8) 내의 전달된 액체 수소의 생산 비용과 관련하여 전체 전체적인 절감이 이루어질 수 있게 한다.
그러한 해결책은 또한, 적절한 경우에, 이용 가능한 수소의 양이 적을 때, 액체의 과냉을 증가시킬 수 있게 한다. 이는, 유리하게, 저장 설비(4) 내에 포함된 액체의 과냉의 레벨을 조정할 수 있게 한다. 따라서, 저장 설비(4) 내의 이러한 액체는, 증발 시작 전에, "에너지 보유량" 또는 "프리고리 보유량(frigorie reserve)"을 갖는다.
시설이 몇 개의 탱크(몇 개의 파이프(11, 13) 또는 이러한 파이프에 대한 몇 개의 단부)를 동시에 충진할 수 있게 하는 경우에, 상이한 탱크들(8) 사이에서 제1 전달 스테이지(페이즈 1)를 순차적으로 이용할 수 있게 하기 위해서, 바람직하게 시설(1)은 상이한 스테이지들(페이즈들)을 순차화하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 시설(1)은 충진하고자 하는 상이한 탱크들(8)을 위해서 다른 스테이지/페이지를 순차화하도록 구성될 수 있다.
"구성된"이라는 용어는, 시설이 수작업으로 및/또는 자동적으로 제어될 수 있다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 예를 들어, 도 3에 도식적으로 도시된 바와 같이, 시설(1)은 전자 제어 유닛(23)을 포함할 수 있고, 그러한 전자 제어 유닛은, 예를 들어, 시설의 구성 요소(액화기, 밸브(들), 및 기타)의 전부 또는 일부를 제어 및 파일롯(pilot)하도록 구성되는(프로그래밍되는/제어되는) 컴퓨터 또는 마이크로프로세서를 포함한다.
그에 따라, 회수 파이프(11)에 의해서 회수된 따뜻한 유체는, 냉각/응축을 위해서, 저장 설비(4)로 복귀될 수 있다. 이러한 구성은 유리하게, 펌프를 이용하지 않고도, 탱크(4)의 최대 동작 압력보다 높은 압력으로 과냉 수소로 탱크(8)를 충진할 수 있게 한다.
따라서, 복귀 파이프(11)의 밸브(21)는 직접적인 재액화에 의해서 저장 설비(8) 내의 수소의 압력 및 질량을 유지할 수 있다.
바람직하게, 액화기(3)는, 저장 압력에서의 수소의 끓는점 미만의 온도에서 수소를 생산하고 저장 설비(4)에 공급하도록 구성된다.
저장 압력은, 예를 들어, 1.05 바아 내지 5 바아, 특히 2.5 바아이다.
예를 들어, 액화기(3)에 의해서 생산되고 저장 설비(4)에 전달되는 액체 수소는 저장 압력에서의 수소의 끓는점 보다 0.1 내지 12 K만큼 낮은 온도, 특히 1.05 내지 11 바아의 저장 압력에 대해서 16 K 내지 23 K의 온도에서, 특히 2.5 바아의 저장 압력에 대해서 20.4 내지 21 K의 온도를 갖는다.
예를 들어, 액화기에 의해서 생산되고 저장 설비(4) 내로 전달되는 액체 수소는 액체의 압력에서의 포화 온도와 1.1 절대값 바아의 압력에서의 포화 온도, 특히 2.5 바아의 저장 압력에 대한 20.4 내지 23.7 K의 온도 사이의 온도를 갖는다.
액화기에 의해서 생성되고 저장 설비(4)로 전달되는 액체 수소는 액체의 압력에서의 포화 온도와 수소의 응고 온도 바로 위의 온도, 특히 2.5 바아의 저장 압력에 대한 15 K 내지 23.7 K의 온도 사이의 온도를 가질 수 있다.
마찬가지로, 액화기에 의해서 생산된 액체 수소가 탱크(8)로 직접적으로 그리고 선택적으로 저장 설비(4) 내로도 전달되는 것은 액체의 압력에서의 포화 온도와 수소의 응고 온도를 약간 넘는 온도 사이의 온도, 특히 2.5 바아의 저장 압력에 대해 15 K 내지 23.7 K의 온도를 가질 수 있다.
다시 말해서, 액화기(3)는 종래 기술의 구성이 비해서 과냉된, 즉 저장 설비(4)의 압력에서 수소의 끓는점 미만의 온도의 액체를 생산한다.
끓는점은, 비등(증발)으로부터 제1 기포가 나타나는 (주어진 압력에서의) 온도를 나타낸다.
바람직하게, 액화기(3)는 과냉된 열역학적 조건 하에서 액체 수소를 직접적으로 공급한다. 예를 들어, 액화기(3)의 배출구에서, 수소는, 선택적으로 저장 설비(4)로부터 가능한 한 멀리 이어지는 회로 내의 가열을 고려한 과냉 조건을 갖는다.
바람직하게, 수소 액체 상 및 가스 상은 저장 설비(4)에서 열역학적 평형에서 유지되지 않는다. 즉, 저장 설비(4)의 수소 가스 상 및 액체 상은 상이한 각각의 온도를 갖는다. 특히, 수소는 안정적인 압력(저장 압력)에서 유지될 수 있으나, 수소의 특히 기체 수소의 온도는 하부 부분 내의 저온 액체 상과 상부 부분 내의 더 따뜻한 가스 부분 사이에서 계층화될 수 있다.
이러한 구성(가스 부분과 액체 부분 사이의 상이한 온도들)에서, 가스 부분의 거의 대부분이 40 K의 온도일 수 있다.
사실상 수소의 임계점은 33 K에서 12.8 바아이다. 따라서, 40 K에서 가스 압력을 등온적으로 높이는 것에 의해서 가스를 응축시킬 수 없다.
이어서, 제1 접근 방식에서, 저장 설비(4)의 하단부를 통해서 저온 액체를 부가하는 것에 의한 저장 설비(4)의 가압화가, 가스 헤드공간의 응축이 없이, 이루어질 수 있다는 것을 용이하게 결론지을 수 있다.
따라서, (예를 들어, 40 K 이상의 온도의) 비교적 "따뜻한" 가스 헤드공간 및 끓는점 이하에 상응하는 온도를 갖는 액체 부분을 포함하는 준안정적인 (또는 불안정한) 열역학적 시스템을 획득할 수 있다. 이는, 온도-계층화된 가스 헤드공간과 연관된 과냉된 액체의 특별한 경우이다.
저장 압력은, 1.05 바아 내지 5 바아, 특히 2.5 바아를 포함할 수 있고 그렇게 유지될 수 있다.
저장 설비(4) 및 탱크(8)는 자켓화될 수 있고 진공 절연될 수 있다.
시설(1)은, 액화기의 배출구에 연결된 단부 및 저장 설비(4)의 (상부 부분 내의) 가스 상에서 나오는 단부를 갖는 파이프(14)를 포함할 수 있다.
그에 따라, 시설은, 액화기(3)에 의해서 생산된 수소를 저장 설비에 자동적으로 공급하는 것에 의해서, 저장 설비(4) 내의 액체의 레벨을 특정 문턱값을 초과하여 유지하도록 구성될 수 있다.
저장 설비(4) 내의 압력은, 예를 들어, 가스 헤드공간의 압력을 제어하는 것에 의해서 제어될 수 있다. 예를 들어, 압력이 증가될 수 있다(간결함을 위해서 도면에 도시하지 않은, 가스 헤드공간 내로 더 따뜻한 수소를 주입하기 위한 통상적인 장치). 즉, 압력을 높이기 위한 장치는 저장 설비로부터 액체를 인출할 수 있고, 이를 재가열할 수 있고 저장 설비(4)의 상부 부분 내로 재주입할 수 있다.
저장 설비(4) 내의 압력을 감소시키기 위해서, 하나의 해결책은 가스 부분 내로 분무하는 것에 의해서 액화기(3)로부터 기원하는 액체 수소를 주입하는 것으로 이루어질 수 있다. 이는, 예를 들어, 밸브(17)를 구비하는 적합한 파이프(14)를 통해서 실시될 수 있다. 저장 설비(4) 내의 압력을 감소시키기 위해서, 가스 헤드공간 내에 수용된 기체 수소의 일부를 공기 중으로 또한 방출할 수 있다(예를 들어, 도시되지 않은, 밸브를 구비한 파이프(18)).
본 발명은, 적절한 경우에, 수소 이외의 다른 가스에 적용될 수 있다.

Claims (14)

  1. 액체 수소 탱크(8), 특히 세미트레일러의 모바일 탱크를 충진하기 위한 방법으로서, 상기 방법은 수소 액화기(3)를 포함하는 제1 액체 수소 공급원으로부터 제1 액체 수소의 양을 탱크(8) 내로 전달하는 제1 스테이지(33)를 포함하고, 상기 제1 액체 수소의 양은 상기 탱크(8) 내의 온도 및 압력을 낮추기 위해서 제공되며, 상기 방법은 제2 액체 수소의 양을, 액체 수소 저장 설비(4)를 포함하는 제2 액체 수소 공급원으로부터 상기 탱크(8) 내로 전달하는 제2 스테이지(34)를 포함하고, 상기 제1 액체 수소의 양은 상기 수소 액화기(3)로부터 상기 탱크(8) 내로 직접적으로 전달되고, 상기 제2 액체 수소의 양은 상기 액체 수소 저장 설비(4)와 상기 탱크(8) 사이의 압력차에 의해서 상기 탱크(8) 내로 전달되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 액체 수소 공급원(3)에 의해서 공급되는 상기 제1 액체 수소의 양이 상기 탱크(8) 내의 저장 압력에서 수소의 끓는점 미만의 온도를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탱크(8) 내로 전달되는 상기 제1 액체 수소의 양은: 미리 규정된 액체 수소의 양, 상기 탱크(8) 내의 액체 저장 부피의 미리 규정된 분편, 특정 유량으로 상기 제1 액체 수소 공급원으로부터 상기 탱크(8)로 액체 수소를 전달하는 미리 규정된 지속시간에 상응하는 액체 수소의 양, 각각의 미리 결정된 값만큼 상기 탱크(8) 내의 온도 및 압력을 낮추는 데 필요한 액체 수소의 양, 상기 탱크(8) 내에서 각각의 미리 결정된 온도 및 압력 값을 달성하는 데 필요한 액체 수소의 양 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전달 스테이지(33)와 상기 제2 전달 스테이지(34) 사이에, 특히 압력 밸런싱에 의한 상기 탱크(8)로부터 상기 저장 설비(4)로의 가압 가스의 인출(38), 특히 대기로의 방출인 가압 가스의 외부로의 인출(15) 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 탱크(8) 내의 압력을 감소시키는 스테이지(38, 15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탱크(8) 내의 압력을 감소시키는 스테이지는, 상기 저장 설비(4) 내에서 상기 가압 가스를 적어도 부분적으로 응축시키기 위한, 상기 탱크(8)로부터 상기 저장 설비(4)의 액체 상으로의 가압 가스의 인출(38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 저장 설비(4) 내의 온도를 특정 간격 내에서, 특히 일정한 온도로 유지하기 위해서 조정된 온도에서 상기 제1 액체 수소 공급원(3)으로부터 상기 액체 수소 저장 설비(4)로 액체 수소를 전달하는 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크(8)로부터 외부로의, 특히 대기 내로의 가압 가스의 인출(15)을 통해서 상기 탱크(8) 내의 압력을 감소시키는 스테이지를 포함하고, 이러한 압력 감소 스테이지의 결과로서, 상기 탱크(8) 내의 압력이 대기압보다 높게 유지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전달 스테이지(33)에 앞서서, 상기 탱크(8) 내의 초기 압력 그리고 선택적으로 온도 조건을 측정 또는 추정하는 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 충진 방법.
  9. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항과 조합된 제8항에 있어서,
    상기 제1 전달 스테이지(33) 전의 상기 탱크(8) 내의 초기 압력 그리고 선택적으로 온도 조건에 따라, 상기 방법은 상기 탱크(8) 내의 압력을 감소시키는 스테이지를 포함하거나 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항과 조합된 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 탱크(8) 내의 초기 압력이 1.05 내지 12 절대값 바아, 특히 3 절대값 바아일 때, 상기 제2 전달 스테이지는 상기 제1 전달 스테이지 직후에, 다시 말해서 상기 탱크(8) 내의 압력 감소를 위해서 이러한 2개의 전달 스테이지들 사이에 상기 탱크(8)로부터 유체를 인출하지 않고, 실행되는 것을 특징으로 하는 충진 방법.
  11. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항과 조합된 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크(8) 내의 초기 압력이 4 내지 8 절대값 바아일 때, 특히 6 절대값 바아와 동일할 때, 그리고 상기 탱크(8) 내의 초기 온도가 80 내지 120 K일 때, 특히 100 K와 동일할 때, 상기 방법은 상기 2개의 전달 스테이지들 사이에 상기 탱크(8) 내의 압력을 감소시키는 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 충진 방법.
  12. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항과 조합된 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크(8) 내의 초기 압력이 8 내지 12 절대값 바아일 때, 특히 10 절대값 바아와 동일할 때, 그리고 상기 탱크(8) 내의 초기 온도가 20 내지 120 K일 때, 특히 70 K 또는 100 K와 동일할 때, 상기 방법은 상기 2개의 전달 스테이지들 사이에 상기 탱크(8) 내의 압력을 감소시키는 스테이지를 포함하는 것을 특징으로 하는 충진 방법.
  13. 액화 수소의 저장 및 분배를 위한 시설로서, 상기 시설은 특정 저장 압력의 액체 수소 저장 설비(4), 충진되는 적어도 하나의 모바일 탱크(8), 기체 수소의 공급원(2), 상기 공급원(2)에 연결된 유입구 및 상기 액체 수소 저장 설비(4)에 연결된 배출구를 포함하는 액화기(3)를 포함하고, 상기 저장 설비(4)는 상기 액체 수소 저장 설비(4)에 연결된 단부 및 상기 모바일 탱크(들)(8)에 연결되도록 의도된 적어도 하나의 다른 단부를 포함하는 액체 인출 파이프(10)를 포함하고, 상기 액화기(3)는 수소를 생산하고 저장 압력에서의 수소의 끓는점 미만의 온도에서 수소를 상기 저장 설비(4)에 공급하도록 구성되고, 상기 시설은, 비등 가스를 이의 액화를 위해서 상기 저장 설비(4) 내로 전달하기 위해서, 상기 탱크(들)(8)에 연결되도록 의도된 단부 및 상기 저장 설비(4)에 연결되도록 의도된 단부를 포함하는 비등 가스 회수 파이프(11)를 포함하고, 상기 시설은 또한 상기 액화기(3)의 배출구에 연결된 단부 및 상기 탱크(들)(8)에 직접 연결되도록 의도된 단부를 가지는 전달 파이프(13)를 포함하고, 상기 시설은, 제1 액체 수소의 양을 상기 전달 파이프(13)를 통해서 상기 액화기(3)로부터 상기 탱크(8) 내로 그리고 이어서 제2 액체 수소의 양을 상기 액체 인출 파이프(10)를 통해서 상기 저장 설비(4)로부터 상기 탱크(8)로 전달하는 것에 의해서, 상기 적어도 하나의 탱크(8)를 충진하도록 구성되고, 상기 시설은, 특히 압력 밸런싱에 의한, 상기 회수 파이프(11)를 통한 상기 탱크(8)로부터 상기 저장 설비(4)로의 가압 가스의 인출; 배출 파이프(15)를 통한 외부로의, 특히 대기로의 가압 가스의 인출 중 적어도 하나를 포함하는, 상기 탱크 내의 압력의 감소를, 상기 제1 양의 전달과 제2 양의 전달 사이에, 선택적으로 생성하도록 구성되는, 시설.
  14. 제13항에 있어서,
    충진 전에 상기 탱크(8) 내의 초기 압력 그리고 선택적으로 온도 조건을 측정 또는 추정하기 위한 센서(들)의 세트(22)를 포함하고, 상기 시설은, 상기 탱크(8) 내의 상기 초기 압력 그리고 선택적으로 온도 조건에 따라, 상기 탱크(8) 내의 압력 감소를, 상기 제1 양의 전달과 상기 제2 양의 전달 사이에, 생성하도록 또는 생성하지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시설.
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