SU1020685A1 - Способ регазификации криопродукта - Google Patents
Способ регазификации криопродукта Download PDFInfo
- Publication number
- SU1020685A1 SU1020685A1 SU792778739A SU2778739A SU1020685A1 SU 1020685 A1 SU1020685 A1 SU 1020685A1 SU 792778739 A SU792778739 A SU 792778739A SU 2778739 A SU2778739 A SU 2778739A SU 1020685 A1 SU1020685 A1 SU 1020685A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- hydrogen
- liquid hydrogen
- temperature
- liquid
- regasification
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/45—Hydrogen technologies in production processes
Landscapes
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
Description
2. Способ по п.1,отличающийс тем,что жидкий водород предварительно
нагревает до промежуточной температуры , соответствующей 100-110 К.
Изобретение относитс к технике низкотемпературного разделени возд ха и водородной энергетике. Известен способ регазификации криопродукта путем теплообмена его /ркружацщвй средой .или путем электро нагрева .. Недрстатком этого- способа вл етс то, что тер етс холод, акку мулированный в криопродукте. Известен также способ регазификации криопродукта, включающий сжатие криопродукта и нагрев путем теплообмена с воздухом, поступающим на низкотемпературное разделение 2 . Недостатком известного способа вл етс то, что холод регазификации используетс неполностью, так как охлаждаетс поток воздуха только перед сжатием в компрессоре и суммарный расход, энергии на охлажденного газового потока с учетом энергетических затрат на охлаждение криопродукта гораздо выше, чем расход энергии на сжатие неохлажденного газа, т.е. известный способ неэкономичен. Цель изобретени - повышение эког номичности способа путем более полного , использовани холода. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу регазифика ции криопродукта, преимущественно жи кого водорода, включающему его сжатие и нагрев путем теплообмена с воз духом, поступающим на низкотемпературное разделение, жидкий водород после сжати предварительно нагревают до промежуточной температуры пу тем теплообмена с рабочим телом пр мого регенеративного цикле при этом теплообмен газифицируемого водорода с воздухом провод т от промежуточной температуры до температуры окружа .ющей среды совместно с регенеративным теплообменном между сжатыми рас ширенным потоками рабочего тела пр мого регенеративного цикла. Кроме того, жидкий водород предварительно нагревают до промежуточной температуры, соответствующей 100-110 К. .Предлагаемый способ позвол ет наиболее эффективно использовать холод, аккумулированный в жидком водороде, при его регазификации дл снижени энергетических затрат на ожижение и транспортирование водорода, исклюМа при этом опасность замерзани воздуха при охлаждении его жидким водородом , так как самый низкотемпературный участок подогрева в пределах 30-ПО К используют как источник низкой температуры в пр мом регенеративном цикле дл получени энергии, а подогрев водорода в процессе его регазификации от 110 К до температуры окружающей среды используют как источник холода дл разделени воздуха. На фиг. 1 представлена схема способа регазификации жидкого водорода; на фиг. 2 - узел схемы регазификации жидкого водорода до промежуточной температуры , вариант. На фиг. 1 и 2 обозначены емкость 1 жидкого водорода, жидкостный насос 2,теплообменники 3 и , низкотемпературные компрессоры 5 и 6, турбина 7, компрессор 8, детандер 9, ректификационна колонна 10, переохладитель 11 и теплообменник 12, св занные между собой коммуникаци ми. Способ осуществл етс следующим образом. Жидкий водород из емкости 1 поступает в жидкостный насос 2, где сжимаетс до высокого давлени , и направл етс в теплообменник 3. Там водород вначале подогревают до 100 К, отвод тепло от рабочего тела пр мого регенеративного цикла на участке регенеративного (внутреннего ) теплообмена в этом цикле. В качестве рабочего тела используют циркуп ционный азот. Последний расшир ют в водородной турбине 7 при температуре окружающей среды и далее. как описано выше, охлаждают на уча;стке регенеративного теплообмена в теплообменнике 3 на низком температурном уровне, при этом тепло отдаетс газифицируемому водороду. Затем циркул ционный водород сжимают.в компрессоре 5 и подогревают в теплообменнике Ц за счет охлаждени в компрессоре 8 воздуха . Далее сжатый водород поступает в водородную турбину 7. Таким образом, процесс регенеративного теплообмена в пр мом, регенеративном цикле совмещен с прдогревом газифицируемого водорода за счет охлаждени воздуха. На фиг.2 ВИДНО, что сначала жидкий водород н ревают в теплообменнике 12 за счет охлаждени рабочего тела пр мого цикла, потом рёгазифицируемый водород подогревают в теплообменнике i за счет охлаждени воздуха, а регенеративный теплообмен между потока ми пр мого регенеративного цикла происходит в теплообменнике 3. Раздел емый воздух сжимают в ком прессоре 8 до давлени выше критического , затем охлаждают, при посто нном давлении в теплообменнике Ц, расшир ют в детандере 9 и направ л ют на разделение в ректификационную колонну 10, в которой воздух раздел ют на жидкий кислород и газообразный азот. Дл получени обоих компонентов высокой концентрации из колонны 10 отвод т газообразную аргонную фракцию. Азот ную флегму и пар по ./1учают с помощью циркул ционного азота. Выход щий из верхнего сечени ко лонны 10 азот подогревают в переохл дителе 11 и дел т на два потока. Од из них, равный количеству азота, полученного из раздел емого воздуха подогревают в теплообменнике k за счет охлаждени воздуха. Второй пот сжимают в компрессоре 6 до давлени 0,55 МПа, конденсируют в трубном пространстве конденсатора колонны 10 за счет кипени жидкого кислоро да в межтрубном пространстве и посл переохлаждени в переохладителе 11 дргосселируют в верхнее сечение коло ны 10 в качестве флегмы дл участи в процессе разделеи . / ргонную фракцию отбирают из исчерпывающей секции колонны Ю- и за счет охлаждени воздуха подогревают в теплообменнике k. Жидкий продукционный кислород и газообразный продукционный азот подают потребителю, В некоторых случа х по предлагаемому способу можно получить одновременно жидкие кислород и азот. При сжатии воздуха в многоступенчатом компрессоре 8 он в каждой ступени значительно повышает свою температуру. Обычно примен ют межступенчатое и концевое вод ное охлаждение . Вместе с тем в водородной турбине 7 в процессе расширени необходимо подводить тепло к водороду , при этом, чем выше температура подогрева водорода, тем выше эффективность пр мого регенеративного цикла , так как повышаетс температура источника высокой температуры и в этом цикле. В св зи с этим целесообразно воздух при межступенчатом и концевом охлаждении охлаждать за счет подогрева водорода перед турбиной 7 и между ступен ми расширени . По предлагаемому способу регазифицируют 1 т жидкого кислорода и получают 6,2 т жидкого кислорода, 19 тыс.м Приведенного к нормальным услови м газообразного азота и 100 кВт.ч энергии . В св зи с повышением эффективности процесса разделени воздухапри. использовании холода регазификации жидкого водорода примерно на 50% снижаетс расход энергии на получение жидкого кислорода, что состав,л ет на тонну жидкого водорода около 3000 кВт/с, т.е. полный энергетический эффект регазификации составл ет более 1000 кВт на тонну газифицируемого жидкого водорода. Еще больший экономический эффект получаетс , если использовать тепло сжати воздуха на подогрев рабочего тела при его расширении в турбине, так как заметно растет количество энергии, получаемой в пр мом цикле, и полностью отпадает необходимость вод ного охлаждени .
Claims (3)
1 .СПОСОБ РЕГАЗИФИКАЦИИ КРИОПРОДУКТА, преимущественно жидкого водорода, включающий его сжатие и нагрев путем теплообмена с воздухом, поступающим на низкотемпературное разделение, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем более полного использования холода жидкого водорода, жидкий водород после сжатия предварительно нагревают до промежуточной температуры путем теплообмена с рабочим телом прямого регенеративного цикла, при этом теплообмен газифицируемого водорода с воздухом проводят от промежуточной температуры до температуры окружающей среды совместно с регенеративным теплообменом g между сжатым и расширенным потоками рабочего тела прямого регенеративного цикла.
.SU „„1020685 >
1020685(
2. Способ по π.1,отличающийся тем,что жидкий водород предварительно нагревает до промежуточной температуры, соответствующей 100-110 К.
этого· способа явтеряется холод, аккукриопродукте.
Кроме того, жидкий водород предварительно нагревают до промежуточной температуры, соответствующей 100-110 К.
Предлагаемый способ позволяет наиболее эффективно использовать холод, аккумулированный в жидком водороде, при его регазификации для снижения энергетических затрат на ожижение и транспортирование водорода, исключая при этом опасность замерзания воздуха при охлаждении его жидким водородом, так как самый низкотемпературный участок подогрева в пределах 30-110 К используют как источник низкой температуры в прямом регенеративном цикле для получения энергии, а подогрев водорода в процессе его ре газификации от 110 К до температуры окружающей среды используют как источник холода для разделения воздуха.
На фиг. 1 представлена схема способа регазификации жидкого водорода; на фиг. 2 - узел схемы регазификации жидкого водорода до промежуточной температуры, вариант.
На фиг. 1 и 2 обозначены емкость 1 жидкого водорода, жидкостный насос 2,теплообменники 3 и 4, низкотемпера30 турные компрессоры 5 и 6, турбина 7, компрессор 8, детандер 9, ректификационная колонна 10, переохладитель 11 )и теплообменник 12, связанные между собой коммуникациями.
Способ осуществляется следующим образом.
Жидкий водород из емкости 1 поступает в жидкостный насос 2, где сжимается до высокого давления, и направляется в теплообменник
3. Там водород вначале подогревают до 100 К, отводя тепло от рабочего тела прямого регенеративного цикла на участке регенеративного (внутреннего) теплообмена в этом цикле. В качестве рабочего тела используют циркуляционный азот. Последний расширяют в водородной турбине 7 при температуре окружающей среды и далее.
•10
Л ί
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792778739A SU1020685A1 (ru) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | Способ регазификации криопродукта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU792778739A SU1020685A1 (ru) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | Способ регазификации криопродукта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1020685A1 true SU1020685A1 (ru) | 1983-05-30 |
Family
ID=20833159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU792778739A SU1020685A1 (ru) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | Способ регазификации криопродукта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1020685A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102023102641A1 (de) | 2022-02-03 | 2023-08-03 | Caterpillar Inc. | Systeme und Verfahren zur Energieerzeugung bei der Wasserstoffrückvergasung |
-
1979
- 1979-06-15 SU SU792778739A patent/SU1020685A1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102023102641A1 (de) | 2022-02-03 | 2023-08-03 | Caterpillar Inc. | Systeme und Verfahren zur Energieerzeugung bei der Wasserstoffrückvergasung |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4303428A (en) | Cryogenic processes for separating air | |
JP2675715B2 (ja) | 極低温空気分離装置で製造された窒素流れの液化法 | |
US3083544A (en) | Rectification of gases | |
AU637141B2 (en) | Process for refrigerating, corresponding refrigerating cycle and their application to the distillation of air | |
US5392609A (en) | Process and apparatus for the production of impure oxygen | |
CN109186179B (zh) | 全精馏提氩富氧空分装置及工艺 | |
JPH08175806A (ja) | 加圧下で気体酸素を生産するための方法及びプラント | |
JP3947565B2 (ja) | 加圧製品ガスの可変生成方法及び装置 | |
US5251449A (en) | Process and apparatus for air fractionation by rectification | |
KR100466917B1 (ko) | 고압산소를생산하는방법및장치 | |
US5337571A (en) | Process and installation for the production of oxygen gas under high pressure by air distillation | |
US5428962A (en) | Process and installation for the production of at least one gaseous product under pressure and at least one liquid by distillation of air | |
JPH0447234B2 (ru) | ||
WO2017101776A1 (zh) | 外冷式单级精馏空分装置及方法 | |
CS145592A3 (en) | Cryogenic method of air flow separation | |
JPH05203344A (ja) | 種々の需要量パターンの要件に適合したガス状酸素を供給する方法 | |
JPH06257939A (ja) | 空気の低温蒸留方法 | |
JP2000193365A (ja) | 空気から気体を低温分離するための方法 | |
JPH11257843A (ja) | プロセス流れの圧縮のための廃棄物膨張の使用を伴う加圧空気分離方法 | |
SU1020685A1 (ru) | Способ регазификации криопродукта | |
CN217909043U (zh) | 一种节能型超临界二氧化碳萃取装置 | |
CN1038514A (zh) | 生产高压氧和高压氮的空气分离流程 | |
JPH1163810A (ja) | 低純度酸素の製造方法及び装置 | |
AU660385B2 (en) | Process and apparatus for the production of oxygen under pressure | |
EP1469265B1 (en) | Process for nitrogen liquefaction by recovering the cold derived from liquid methane gasification |