Claims (15)
1. Устройство (11) сжижения газообразного дигидрогена, образующегося при испарении дигидрогена в жидком состоянии (9), хранящегося по меньшей мере в одном резервуаре (3, 5), включающее по меньшей мере один теплообменник (13) с множеством проходов (15, 17, 19), по меньшей мере одну подающую ветвь (21), выполненную с возможностью подачи по меньшей мере части газообразного дигидрогена из резервуара (3, 5) к потребителю (7) газообразного дигидрогена, при этом часть подающей ветви проходит через теплообменник (13) через первый проход (15), внутри которого размещен катализатор (151), участвующий в превращении пара-изомера дигидрогена в орто-изомер дигидрогена; по меньшей мере одну ветвь (23) охлаждения, выполненную с возможностью сжижения по меньшей мере части газообразного дигидрогена, имеющую по меньшей мере один сжимающий элемент (25), при этом участок ветви (23) охлаждения проходит через теплообменник (13) через второй проход (17), расположенный после сжимающего элемента (25), и второй проход (17) выполнен с возможностью обмена тепловой энергией с первым проходом (15) для сжижения по меньшей мере части дигидрогена, циркулирующего в ветви (23) охлаждения.1. A device (11) for liquefying gaseous dihydrogen formed by evaporation of dihydrogen in a liquid state (9), stored in at least one reservoir (3, 5), including at least one heat exchanger (13) with multiple passes (15, 17 , 19), at least one supply branch (21), configured to supply at least part of the dihydrogen gas from the reservoir (3, 5) to the consumer (7) of the dihydrogen gas, while part of the supply branch passes through the heat exchanger (13) through the first passage (15), inside of which there is a catalyst (151) involved in the conversion of the para-isomer of dihydrogen into the ortho-isomer of dihydrogen; at least one cooling branch (23), configured to liquefy at least part of the dihydrogen gas, having at least one compression element (25), while a section of the cooling branch (23) passes through the heat exchanger (13) through a second passage ( 17), located after the compression element (25), and the second passage (17) is configured to exchange thermal energy with the first passage (15) to liquefy at least part of the dihydrogen circulating in the cooling branch (23).
2. Устройство (11) сжижения по п. 1, в котором катализатор (151) выбран из гелей: никеля, меди, железа или гидридов металлов, пленок никеля, меди или железа, железа, кобальта, никеля, хрома, гидроксидов марганца, оксидов железа, никель-кремниевых комплексов, активированного древесного угля и/или по меньшей мере одной их комбинации.2. Liquefaction device (11) according to claim 1, in which the catalyst (151) is selected from gels: nickel, copper, iron or metal hydrides, films of nickel, copper or iron, iron, cobalt, nickel, chromium, manganese hydroxides, oxides iron, nickel-silicon complexes, activated charcoal and/or at least one combination thereof.
3. Устройство (11) сжижения по любому из предыдущих пунктов, в котором подающая ветвь (21) содержит устройство (27) сжатия, расположенное после выхода (155) первого прохода (15). 3. Liquefaction device (11) according to any of the previous paragraphs, in which the supply branch (21) contains a compression device (27) located after the outlet (155) of the first pass (15).
4. Устройство (11) сжижения по любому из предыдущих пунктов, в котором другой участок ветви (23) охлаждения проходит через теплообменник (13) через третий проход (19), при этом выход (195) третьего прохода (19) соединен со входом (173) второго прохода (17) соединительным участком (231) ветви (23) охлаждения, а соединительный участок (231) содержит сжимающий элемент (25).4. The liquefaction device (11) according to any of the previous paragraphs, in which another section of the cooling branch (23) passes through the heat exchanger (13) through the third passage (19), while the outlet (195) of the third passage (19) is connected to the inlet ( 173) of the second passage (17) by the connecting section (231) of the cooling branch (23), and the connecting section (231) contains a compression element (25).
5. Устройство (11) сжижения по предыдущему пункту, в котором второй проход (17) теплообменника (13) расположен с возможностью обмена тепловой энергией с первым проходом (15) и третьим проходом (19) теплообменника (13).5. The liquefaction device (11) according to the previous paragraph, in which the second passage (17) of the heat exchanger (13) is located with the ability to exchange thermal energy with the first passage (15) and the third passage (19) of the heat exchanger (13).
6. Устройство (11) сжижения по любому из предыдущих пунктов, включающее газожидкостный сепаратор (29), расположенный на ветви (23) охлаждения после выхода (175) второго прохода (17).6. Liquefaction device (11) according to any of the previous paragraphs, including a gas-liquid separator (29) located on the cooling branch (23) after the exit (175) of the second pass (17).
7. Устройство (11) сжижения по предыдущему пункту, выполненное с возможностью размещения выхода (295) жидкости газожидкостного сепаратора (29) в сообщении по текучей среде с резервуаром (3, 5).7. The liquefaction device (11) according to the previous paragraph, configured to place the liquid outlet (295) of the gas-liquid separator (29) in fluid communication with the reservoir (3, 5).
8. Устройство (11) сжижения по любому из пп. 6 и 7 в совокупности с п. 4, в котором выход (297) газа газожидкостного сепаратора (29) находится в сообщении по текучей среде с ветвью (23) охлаждения перед входом (193) третьего прохода (19) теплообменника (13).8. Liquefaction device (11) according to any one of claims. 6 and 7 in conjunction with clause 4, in which the gas outlet (297) of the gas-liquid separator (29) is in fluid communication with the cooling branch (23) before the inlet (193) of the third pass (19) of the heat exchanger (13).
9. Устройство (11) сжижения по любому из предыдущих пунктов в совокупности с п. 4, содержащее байпасную ветвь (31), соединяющую точку (33) схождения, расположенную на подающей ветви (21) перед входом (153) первого прохода (155) теплообменника (13), и точку (35) соединения, расположенную на ветви (23) охлаждения перед сжимающим элементом (25). 9. Liquefaction device (11) according to any of the previous paragraphs in conjunction with paragraph 4, containing a bypass branch (31) connecting the convergence point (33), located on the supply branch (21) in front of the entrance (153) of the first pass (155) heat exchanger (13), and a connection point (35) located on the cooling branch (23) in front of the compression element (25).
10. Сооружение (70) для транспортировки и/или хранения дигидрогена в жидком состоянии, которое содержит по меньшей мере один резервуар (3, 5), содержащий жидкий дигидроген, плавучее сооружение (71), содержащее по меньшей мере один потребитель (7) дигидрогена и по меньшей мере одно устройство (11) сжижения по любому из предыдущих пунктов, при этом по меньшей мере один потребитель (7) выполнен с возможностью снабжения топливом дигидрогеном в газообразном состоянии, циркулирующим по меньшей мере частично в указанном устройстве (11) сжижения.10. A structure (70) for transporting and/or storing dihydrogen in a liquid state, which contains at least one reservoir (3, 5) containing liquid dihydrogen, a floating structure (71) containing at least one consumer (7) of dihydrogen and at least one liquefaction device (11) according to any of the previous paragraphs, wherein at least one consumer (7) is configured to supply fuel with dihydrogen in a gaseous state circulating at least partially in said liquefaction device (11).
11. Сооружение (70) по предыдущему пункту, в котором поток дигидрогена в первом проходе (15) теплообменника (13) ориентирован в направлении, противоположном потоку дигидрогена во втором проходе (17) теплообменника (13).11. Structure (70) according to the previous paragraph, in which the flow of dihydrogen in the first passage (15) of the heat exchanger (13) is oriented in the direction opposite to the flow of dihydrogen in the second passage (17) of the heat exchanger (13).
12. Сооружение (70) по любому из пп. 10 и 11 в совокупности с п. 4, в котором поток дигидрогена в первом проходе (15) теплообменника (13) ориентирован в том же направлении, что и поток дигидрогена в третьем проходе (19) теплообменника (13).12. Structure (70) according to any one of paragraphs. 10 and 11 in conjunction with claim 4, in which the dihydrogen flow in the first pass (15) of the heat exchanger (13) is oriented in the same direction as the dihydrogen flow in the third pass (19) of the heat exchanger (13).
13. Система перемещения дигидрогена в жидком состоянии, содержащая сооружение (70), по одному из пп. 10-12, изолированные трубопроводы (73, 79, 76, 81), расположенные для соединения резервуара (3, 5), установленного на сооружении (70), с плавучим или береговым хранилищем (77), и насос для перемещения потока холодного жидкого продукта по изолированным трубопроводам от или к плавучему или береговому хранилищу (77) к или от резервуара (3, 5) сооружения (70).13. A system for moving dihydrogen in a liquid state, containing a structure (70), according to one of paragraphs. 10-12, insulated pipelines (73, 79, 76, 81) located to connect the tank (3, 5) installed on the structure (70) with a floating or onshore storage (77), and a pump to move the flow of cold liquid product via isolated pipelines from or to a floating or onshore storage facility (77) to or from a reservoir (3, 5) of a structure (70).
14. Способ загрузки или выгрузки из сооружения (70) по одному из пп. 10-12, в котором дигидроген в жидком состоянии подают по изолированным трубопроводам (73, 79, 76, 81) из плавучего или берегового хранилища (77) в резервуар (3, 5) сооружения (70) или из него.14. Method of loading or unloading from a structure (70) according to one of paragraphs. 10-12, in which dihydrogen in a liquid state is supplied through insulated pipelines (73, 79, 76, 81) from a floating or onshore storage (77) to or from a reservoir (3, 5) of a structure (70).
15. Способ сжижения газообразного дигидрогена, образующегося при испарении дигидрогена в жидком состоянии, хранящегося по меньшей мере в одном резервуаре (3, 5) с помощью устройства (11) сжижения по любому из пп. 1-9, включающий этап, на котором сжимают газообразный дигидроген сжимающим элементом (25) и этап, на котором выполняют обмен тепловой энергией в теплообменнике (13) между сжатым газообразным дигидрогеном и газообразным дигидрогеном, отбираемым из резервуара (3, 5), в результате чего происходит по меньшей мере частичное сжижение сжатого газообразного дигидрогена, а превращение пара-изомера в орто-изомер для отбираемого газообразного дигидрогена в присутствии катализатора происходит на этапе обмена тепловой энергией.15. A method for liquefying gaseous dihydrogen formed by evaporation of dihydrogen in a liquid state stored in at least one reservoir (3, 5) using a liquefaction device (11) according to any one of claims. 1-9, including a step of compressing the dihydrogen gas by the compression member (25) and a step of exchanging thermal energy in the heat exchanger (13) between the compressed dihydrogen gas and the dihydrogen gas withdrawn from the reservoir (3, 5), resulting in whereby at least partial liquefaction of the compressed dihydrogen gas occurs, and the conversion of the para-isomer into the ortho-isomer for the selected dihydrogen gas in the presence of a catalyst occurs at the stage of thermal energy exchange.