WO2018137891A1 - Bereitstellung von gasförmigem wasserstoff - Google Patents

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WO2018137891A1
WO2018137891A1 PCT/EP2018/025004 EP2018025004W WO2018137891A1 WO 2018137891 A1 WO2018137891 A1 WO 2018137891A1 EP 2018025004 W EP2018025004 W EP 2018025004W WO 2018137891 A1 WO2018137891 A1 WO 2018137891A1
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hydrogen
organic hydrogen
hydrogen carrier
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Robert Adler
Markus Stephan
Markus Rasch
Sarah Gruber
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Linde GmbH
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    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/45—Hydrogen technologies in production processes

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and method for providing gaseous hydrogen for refueling from a receiver tank.
  • Conventional hydrogen filling stations are previously stored in a storage tank in the liquid or gaseous hydrogen is supplied with hydrogen for refueling of vehicles or other mobile storage tanks, especially gas cylinders.
  • Liquid hydrogen has a higher storage density but has disadvantages due to the necessary cryogenic storage in the maintenance of low temperatures and the possible occurrence of boil-off gas (boil-off gas).
  • Liquid organic hydrogen carriers also often referred to as LOHC (liquid organic hydrogen carrier), are substances which can be hydrogenated with hydrogen. Liquid organic hydrogen carriers can be used in the hydrogenated state directly as fuel in an internal combustion engine or only as
  • Hydrogen carrier required as storage material hydrogen this is released by dehydration.
  • the liquid organic hydrogen carriers are preferably liquid both in the hydrogenated and dehydrogenated state. So the materials can be easily stored and transported.
  • dibenzyltoluene As a liquid organic hydrogen carrier, inter alia, dibenzyltoluene is used. However, dibenzyltoluene-containing substances are also suitable. In addition, preference may be given to hydrocarbon-containing compounds which contain aromatic groups and / or multiple bonds can be used when a significant number of hydrogen can be bound, which is under
  • the liquid organic hydrogen carriers have a hydrogenated state
  • LOHCs are also suitable for the transport of hydrogen.
  • LOHCs can be transported and transported by conventional tank trucks and pumps.
  • LOHCs are considered liquids with a low hazard level, so that no significant other requirements are placed on tanks and transport vehicles, compared to gasoline or diesel.
  • the disadvantage of this is that for refueling vehicles or storage tanks with gaseous hydrogen, the hydrogen must first be released.
  • the object of the present invention is therefore to provide a device and a method with which the provision of gaseous hydrogen for the refueling of a receiver tank is possible.
  • the inventive device for providing gaseous hydrogen for refueling from a receiver tank comprises
  • At least one device for dehydrogenating the liquid organic hydrogen carrier which communicates with the storage tank,
  • the storage tank for the liquid organic hydrogen carrier is advantageously divided by a membrane into two areas, one part for hydrogenated liquid organic hydrogen carrier, that is loaded with hydrogen liquid organic hydrogen carrier, and the second part for dehydrated liquid organic hydrogen carrier, discharged liquid organic hydrogen carrier , So only a storage container needs to be provided.
  • the membrane is preferably made of synthetic polymer material and in particular has a thickness of 2 to 10 mm.
  • the membrane is designed as a bubble.
  • the membrane is advantageously movably connected to the walls of the storage tank.
  • the volume of the two areas can be varied.
  • the membrane is preferably designed as a flat membrane or separating disk and sealed off from the storage wall in such a way that the dehydrogenated and hydrogenated organic liquid hydrogen carriers are separated from one another.
  • the device for the dehydrogenation of liquid organic hydrogen carriers is preferably a reactor which is heatable and a
  • Catalyst contains.
  • the dehydrogenation takes place advantageously at 0-5 bar and a temperature of 150-390 ° C.
  • the hydrogen is separated from the liquid organic hydrogen carrier.
  • the dehydrated carrier is preferably continues to be liquid and is collected and preferably recycled.
  • Hydrogen is gaseous and is passed on to a compressor.
  • the compressor an ionic compressor is preferably used.
  • the hydrogen can be compressed to a pressure of 0 to 950 bar.
  • a constant pressure accumulator can consist of one or more
  • the volume is changed by moving a piston, membrane or bladder.
  • water may be used or, as in this case, preferably dehydrated liquid organic hydrogen carrier.
  • the at least one constant-pressure accumulator communicates via at least one pump and at least one filter with the region of the dehydrogenated liquid organic hydrogen carrier of the storage tank.
  • the process is used to provide gaseous hydrogen for the
  • the storage tank comprises a range for the hydrogenated liquid organic hydrogen carrier and a range for liquid organic
  • Hydrogen carrier wherein the regions are separated by a membrane.
  • Dehydrated liquid organic hydrogen carrier is preferably used to maintain the pressure in the constant pressure accumulator and this promoted during a Aus headingvorgangs via a pump in the constant pressure accumulator and promoted during a Ein headingvorgangs via a filter back into the storage tank. Under a Aus headingvorgang the release of hydrogen from the
  • Constant pressure accumulator understood. In order to keep the pressure of the hydrogen constant, the volume must be reduced during the delivery of the hydrogen, which is why hydraulic fluid, preferably dehydrated liquid organic
  • Hydrogen carrier from a reservoir, preferably from a
  • shared storage tank according to the invention is pumped into the constant pressure accumulator.
  • hydrogen is in the
  • Constant pressure accumulator stored.
  • the volume of the hydrogen is increased, the hydraulic fluid is fed back into the reservoir, so preferably the dehydrated liquid organic hydrogen carrier is conveyed back into the storage tank. If leaks within the
  • Constant pressure accumulator occurred, this would be contaminated with hydrogen.
  • the hydrogen is therefore preferably separated via a filter before returning to the storage tank.
  • the compressor is therefore preferably in communication with both the constant pressure accumulator and with the pump.
  • the dispenser can also be connected only to the constant pressure accumulator. This means that the hydrogen is stored directly in the constant pressure accumulator and is discharged from there via the pump to the receiver tank.
  • the storage tank is refueled by a vehicle whose
  • Storage tank is divided by a membrane in a range for hydrogenated liquid organic hydrogen carrier and another area for dehydrated liquid organic hydrogen carrier and that hydrogenated liquid organic hydrogen is transferred from the storage tank, in particular via a pump installed in the vehicle in the storage tank and at the same time or when filling the storage tank
  • dehydrated liquid organic hydrogen carrier is transferred from the storage tank into the area of the vehicle for dehydrated liquid organic hydrogen carrier.
  • the membrane is movably mounted in the storage tank or designed as a bubble.
  • the volume of the areas in the vehicle is therefore flexible to the amounts of liquid organic hydrogen carriers present in each case customizable. Such vehicles offer the advantage that no empty runs are necessary.
  • the range for this liquid may be maximum.
  • the membrane can be moved flexibly and absorbed dehydrated liquid organic hydrogen carrier.
  • several stationary storage tanks can be filled in succession or emptied without a separate transport vehicle being necessary.
  • the dehydrated liquid organic hydrogen carrier can be collected centrally in one place and hydrogenated again. This offers the advantage that the hydrogenation can take place directly at the place of hydrogen production and thus the transport of gaseous hydrogen over long distances in large quantities can be avoided. If the hydrogenation of the liquid hydrogen carrier is carried out centrally, for example, in one place, the waste heat produced during the hydrogenation can be used for hydrogen recovery, for example for steam reforming.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a vehicle according to the invention for
  • FIG. 2 is a schematic view of an apparatus for providing
  • FIG. 1 schematically shows a vehicle in which hydrogenated and dehydrogenated liquid organic hydrogen carrier can be transported at the same time. There is an area 1 in which dehydrated liquid organic
  • Hydrogen carrier is stored and a region 2 in which hydrogenated liquid organic hydrogen carrier can be transported.
  • the two areas are separated by a membrane 3.
  • This is formed in the illustrated embodiment as a flat membrane and closes with the wall of the transport container.
  • the membrane 3 is movably mounted so that the areas 1 and 2 can be enlarged or reduced as needed.
  • Shown are also a pump 4 with which hydrogenated liquid organic hydrogen carrier in a stationary storage tank can be transferred and a clutch 5 for
  • Figure 2 shows schematically a device for providing gaseous
  • a storage container is divided into a region 1 in which dehydrated liquid organic hydrogen carrier is stored and a region 2 in which hydrogenated liquid organic hydrogen carrier is stored.
  • the two areas are separated by a membrane 3.
  • This is formed in the illustrated embodiment as a flat membrane and closes with the wall of the storage container.
  • the membrane 3 is movable, so that the areas 1 and 2 can be increased or decreased as required.
  • Storage tank is connected to a dehydrogenator 6, in which the hydrogen is split off from hydrogenated liquid organic hydrogen carrier.
  • the resulting gaseous hydrogen is compressed in a compressor 7 and discharged directly via a pump 8 to a receiver tank or in a
  • Constant pressure accumulator 9 cached.
  • the dehydrogenated liquid organic hydrogen carrier is fed from the dehydrogenator 6 into the region 1 of the storage container (not shown).
  • the dehydrated liquid organic hydrogen carrier can be used via pump 1 1 to maintain the pressure in the constant pressure accumulator 9.
  • hydrogen is stored in the constant pressure accumulator 9 can dehydrated liquid organic hydrogen carrier via a filter 10 back into the
  • the filter 10 is used for the separation of gaseous hydrogen or other foreign substances.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bereitstellung von gasförmigem Wasserstoff für die Betankung von einem Empfängertank, wobei ein hydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger aus einem Speichertank einem Dehydrierer zugeführt wird und dort Wasserstoff freigesetzt wird. Und wobei der Wasserstoff über einen Verdichter verdichtet wird und in einem Konstantdruckspeicher zwischengespeichert wird oder direkt an einer Zapfsäule in einen Empfängertank überführt wird wobei der dehydrierte flüssige organische Wasserstoffträger, nach der Freisetzung des Wasserstoff in den Speichertank zurückgeführt wird.

Description

Beschreibung
Bereitstellung von gasförmigem Wasserstoff
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bereitstellung von gasförmigem Wasserstoff für die Betankung von einem Empfängertank.
Herkömmliche Wasserstofftankstellen werden bisher über einen Speichertank in dem flüssiger oder gasförmiger Wasserstoff eingespeichert wird mit Wasserstoff zur Betankung von Fahrzeugen oder weiteren mobilen Speichertanks, insbesondere von Gasflaschen, versorgt.
Die Speicherdichte von gasförmigem Wasserstoff ist jedoch abhängig vom Druck des eingelagerten Wasserstoffs. Zur Herstellung und Aufrechthaltung dieses Drucks sind große Druckbehälter und leistungsstarke Verdichter notwendig.
Flüssiger Wasserstoff verfügt über eine höhere Speicherdichte hat jedoch aufgrund der notwendigen tiefkalten Lagerung Nachteile bei der Aufrechterhaltung der niedrigen Temperaturen und dem etwaigen Anfallen von Abdampfverlusten (Boil-off Gas).
Beide Lagerformen haben insbesondere Nachteile, wenn die Speichertanks der Tankstellen befüllt werden, da beim Transport immer Verluste an Wasserstoff entweder durch Boil-Off Gas oder durch unvollständige Entleerung des Gasspeichers entstehen. Vorteile beim Transport von Wasserstoff weisen flüssige organische Wasserstoffträger auf. Flüssige organische Wasserstoffträger, auch oft als LOHC (liquid organic hydrogen carrier) bezeichnet, sind Stoffe welche mit Wasserstoff hydriert werden können. Flüssige organische Wasserstoffträger können im hydrierten Zustand direkt als Treibstoff in einer Verbrennungsmaschine eingesetzt werden oder nur als
Wasserstoffspeicher. Wird bei der Verwendung der flüssigen organischen
Wasserstoffträger als Speichermaterial Wasserstoff benötigt, wird dieser durch Dehydrierung freigesetzt. Die flüssigen organischen Wasserstoffträger sind bevorzugt sowohl im hydrierten als auch dehydrierten Zustand flüssig. So können die Stoffe einfach gelagert und transportiert werden.
Als flüssige organische Wasserstoffträger wird unter anderem Dibenzyltoluol eingesetzt. Es eignen sich jedoch auch dibenzyltoluolhaltige Stoffe. Zudem können bevorzugt kohlenwasserstoffhaltige Verbindungen, welche aromatische Gruppen und/oder Mehrfachbindungen enthalten, eingesetzt werden, wenn eine signifikante Anzahl an Wasserstoff gebunden werden kann, welches unter
Umgebungsbedingungen nicht abgespalten wird. Dazu zählen insbesondere
Ethylcarbazolverbindungen oder Methylcyclohexanverbindungen.
Die flüssigen organischen Wasserstoffträger weisen im hydrierten Zustand eine
Sättigung von 0,1 bis 20 %, insbesondere 5 bis 10 % und bevorzugt 7 % Wasserstoff auf. Bei den Prozentangaben handelt es sich um Prozentangaben basierend auf dem Gewicht, also Gewichtsprozent (Gew.-%). Sowohl die Hydrierung als auch die Dehydrierung des Stoffes erfolgt in der Regel durch Katalyse und bei hohen Temperaturen (100 - 400 °C) und erhöhten Drücken (1 bis 70 bar), weshalb sich die flüssigen organischen Wasserstoffträger in normaler Umgebung als stabile Speichersysteme erweisen. Der Wasserstoff wird unter normalen Lagerbedingungen (Umgebungsbedingungen) nicht abgegeben, der Wasserstoff ist fest gebunden und kann nicht verdampfen.
Aus diesen Gründen eignen sich LOHCs auch für den Transport von Wasserstoff. LOHCs können mit herkömmlichen Tankwagen und Pumpen transportiert und gefördert werden. Vorteilhafterweise gelten LOHCs als Flüssigkeiten mit einer niedrigen Gefahrenstufe, so dass keine wesentlichen anderen Anforderungen an Tanks und Transportfahrzeuge gestellt werden, im Vergleich zu Benzin oder Diesel.
Nachteilig daran ist, dass zur Betankung von Fahrzeugen oder Speichertanks mit gasförmigem Wasserstoff der Wasserstoff erst freigesetzt werden muss. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben mit dem die Bereitstellung von gasförmigem Wasserstoff für die Betankung von einem Empfängertank möglich ist.
Als weitere Aufgabe kann der einfache Transport des Wasserstoffs betrachtet werden. Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 offenbart und ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den entsprechenden Unteransprüchen angegeben und werden nachfolgend beschrieben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bereitstellung von gasförmigem Wasserstoff für die Betankung von einem Empfängertank, umfasst
mindestens einen Speichertank für einen flüssigen organischen
Wasserstoffträger,
- mindestens eine Vorrichtung zur Dehydrierung des flüssigen organischen Wasserstoffträgers, die mit dem Speichertank in Verbindung steht,
mindestens einen Verdichter zur Erhöhung des Drucks des gasförmigen Wasserstoffs, welcher mit dem Dehydrierer in Verbindung steht,
mindestens eine Konstantdruckspeichervorrichtung zur Zwischenlagerung gasförmigen Wasserstoffs, welche mit dem Dehydrierer in Verbindung steht
mindestens eine Zapfsäule zur Abgabe von Wasserstoff an den
Empfängertank, welche mit der Konstantdruckspeichervorrichtung und dem
Dehydrierer in Verbindung steht. Der Speichertank für den flüssigen organischen Wasserstoffträger ist vorteilhafterweise durch eine Membran in zwei Bereich aufgeteilt, wobei ein Teil für hydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträger, also mit Wasserstoff beladenem flüssigen organischem Wasserstoffträger, verwendet wird und der zweite Teil für dehydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträger, entladenem flüssigem organischen Wasserstoffträger. So muss nur ein Speicherbehälter bereitgestellt werden.
Die Membran besteht bevorzugt aus synthetischem Polymermaterial und weist insbesondere eine Dicke von 2 bis 10 mm auf.
Vorteilhafterweise ist die Membran als Blase ausgeführt.
In einer anderen Ausführungsform steht die Membran vorteilhafterweise beweglich mit den Wänden des Speichertanks in Verbindung. So kann das Volumen der beiden Bereiche variiert werden.
Die Membran ist dazu bevorzugt als Flachmembran oder Trennscheibe ausgeführt und so gegenüber der Speicherwand abgedichtet, dass der dehydrierte und der hydrierte organische flüssige Wasserstoffträger voneinander getrennt sind.
Bei der Vorrichtung zur Dehydrierung von flüssigen organischen Wasserstoffträgern handelt es sich bevorzugt um einen Reaktor, welcher beheizbar ist und einen
Katalysator enthält. Die Dehydrierung findet vorteilhafterweise bei 0-5 bar und einer Temperatur von 150-390 °C statt. Bei der Dehydrierung wird der Wasserstoff vom flüssigen organischen Wasserstoffträger abgetrennt. Der dehydrierte Träger ist bevorzugt weiterhin flüssig und wird gesammelt und bevorzugt recycelt. Der
Wasserstoff ist gasförmig und wird an einen Verdichter weitergeleitet.
Als Verdichter wird bevorzugt ein ionischer Verdichter verwendet. Der Wasserstoff kann dabei auf einen Druck von 0 bis 950 bar verdichtet werden.
Als Konstantdruckspeicher oder Konstantdruckspeichervorrichtung wird eine
Speichereinrichtung verstanden, in welcher der gasförmige Wasserstoff trotz variierender Menge bei gleichem Druck gehalten wird, indem das Speichervolumen verringert wird. Ein Konstantdruckspeicher, kann aus einem oder mehreren
Speicherbehältern aufgebaut sein. Das Volumen wird durch Verschieben eines Kolbens, einer Membran oder Blase verändert. Als hydraulische Flüssigkeit zur Aufrechterhaltung des Drucks kann Wasser verwendet werden oder wie in diesem Fall bevorzugt dehydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger. Vorteilhafterweise steht der mindestens eine Konstantdruckspeicher über mindestens eine Pumpe und mindestens einen Filter mit dem Bereich des dehydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträgers des Speichertanks in Verbindung.
Verfahrensseitig wird zur Bereitstellung von gasförmigen Wasserstoff für die
Betankung von einem Empfängertank, hydrierter flüssiger organischer
Wasserstoffträger aus einem Speichertank einem Dehydrierer zugeführt und dort Wasserstoff freigesetzt, wobei der Wasserstoff über einen Verdichter verdichtet wird und in einem Konstantdruckspeicher zwischengespeichert wird oder direkt an einer Zapfsäule in einen Empfängertank überführt wird, wobei der dehydrierte flüssige organische Wasserstoffträger, nach der Freisetzung des Wasserstoff in den
Speichertank zurückgeführt wird.
Vorteilhafterweise umfasst der Speichertank einen Bereich für den hydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträger und einen Bereich für flüssigen organischen
Wasserstoffträger, wobei die Bereiche durch eine Membran getrennt sind.
Bevorzugt wird zur Aufrechterhaltung des Drucks im Konstantdruckspeicher dehydrierte flüssiger organischer Wasserstoffträger verwendet und dieser dazu während eines Ausspeichervorgangs über eine Pumpe in den Konstantdruckspeicher gefördert und während eines Einspeichervorgangs über einen Filter zurück in den Speichertank gefördert. Unter einem Ausspeichervorgang wird die Abgabe von Wasserstoff aus dem
Konstantdruckspeicher verstanden. Um den Druck des Wasserstoff konstant zu halten, muss während der Abgabe des Wasserstoff das Volumen verringert werden, weshalb hydraulische Flüssigkeit, bevorzugt dehydrierte flüssiger organischer
Wasserstoffträger, aus einem Vorratsbehälter, bevorzugt aus einem
erfindungsgemäßen geteilten Speichertank in den Konstantdruckspeicher gepumpt wird. Während eines Einspeichervorgangs wird Wasserstoff in den
Konstantdruckspeicher eingespeichert. Das Volumen für den Wasserstoff wird vergrößert, die hydraulische Flüssigkeit wird zurück in den Vorratsbehälter geführt, bevorzugt wird also der dehydrierte flüssige organische Wasserstoffträger zurück in den Speicherbehälter gefördert. Falls Undichtigkeiten innerhalb des
Konstantdruckspeichers aufgetreten sind, würde dieser mit Wasserstoff verunreinigt sein. Der Wasserstoff wird deshalb bevorzugt über einen Filter vor der Rückführung in den Speicherbehälter abgetrennt.
Der Verdichter steht deshalb bevorzugt sowohl mit dem Konstantdruckspeicher als auch mit der Zapfsäule in Verbindung. Diese bedeutet, dass Wasserstoff nach der Verdichtung direkt an einen Empfängertank abgegeben werden kann oder in einem Konstantdruckspeicher zwischengespeichert werden kann. Dies erhöht die Flexibilität des Verfahrens und der Vorrichtung. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Zapfsäule aber auch nur mit dem Konstantdruckspeicher in Verbindung stehen. Dies bedeutet, dass der Wasserstoff direkt in den Konstantdruckspeicher eingespeichert wird und nur von dort über die Zapfsäule an den Empfängertank abgegeben wird. Vorteilhafterweise wird der Speichertank durch ein Fahrzeug betankt, dessen
Vorratstank durch eine Membran in einen Bereich für hydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträger und einen weiteren Bereich für dehydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträger unterteilt ist und dass bei Befüllung des Speichertanks hydrierter flüssiger organische Wasserstoff vom Vorratstank insbesondere über eine im Fahrzeug installierte Pumpe in den Speichertank überführt wird und zeitgleich oder versetzt dazu dehydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger aus dem Speichertank in den Bereich des Fahrzeugs für dehydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträgers überführt wird. Bevorzugt ist die Membran im Vorratstank beweglich angebracht oder als Blase ausgestaltet. Das Volumen der Bereiche im Fahrzeug ist deshalb flexibel an die jeweils vorhandenen Mengen an flüssigen organischen Wasserstoffträger anpassbar. Derartige Fahrzeuge bieten den Vorteil, dass keine Leerfahrten notwendig sind. Beim Antransport von hydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträgern, kann der Bereich für diese Flüssigkeit maximal sein. Wird dieser dann an einen stationären Speichertank überführt, kann die Membran flexibel bewegt werden und dehydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger aufgenommen werden. So können auch mehrere stationäre Speichertanks hintereinander befüllt oder respektive entleert werden ohne, dass ein separates Transportfahrzeug notwendig ist. Der dehydrierte flüssige organische Wasserstoffträger kann zentral an einem Ort gesammelt werden und wieder hydriert werden. Dies bietet den Vorteil, dass die Hydrierung direkt an dem Ort der Wasserstoffproduktion erfolgen kann und so der Transport von gasförmigem Wasserstoff über weite Wegstrecken in großen Mengen vermieden werden kann. Wird die Hydrierung des flüssigen Wasserstoffträgers beispielsweise an einem Ort zentral durchgeführt kann die bei der Hydrierung entstehende Abwärme endotherme Prozesse zur Wasserstoffgewinnung, beispielsweise für die Dampf reformierung eingesetzt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen nachfolgend bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges zum
Transport von flüssigem organischen Wasserstoffträger Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Bereitstellung von
Wasserstoff. Figur 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug, in welchem gleichzeitig hydrierter und dehydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger transportiert werden kann. Es ist ein Bereich 1 vorhanden, in welchem dehydrierter flüssiger organischer
Wasserstoffträger gespeichert wird und ein Bereich 2 in welchem hydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger transportiert werden kann. Die beiden Bereiche sind durch eine Membran 3 getrennt. Diese ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Flachmembran ausgebildet und schließt mit der Wand des Transportbehälters ab. Die Membran 3 ist jedoch beweglich angebracht, so dass die Bereiche 1 und 2 jeweils nach Bedarf vergrößert oder verkleinert werden können. Dargestellt sind zudem eine Pumpe 4 mit welcher hydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger in einen stationären Speicherbehälter überführt werden kann und ein Kupplung 5 zur
Verbindung eines stationären Speicherbehälters mit dem Fahrzeug.
Figur 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Bereitstellung von gasförmigem
Wasserstoff. Ein Speicherbehälter ist in einen Bereich 1 , in welchem dehydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger gespeichert wird, und in einen Bereich 2, in welchem hydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger gespeichert wird, aufgeteilt. Die beiden Bereiche sind durch eine Membran 3 getrennt. Diese ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Flachmembran ausgebildet und schließt mit der Wand des Speicherbehälters ab. Die Membran 3 ist jedoch beweglich, so dass die Bereiche 1 und 2 jeweils nach Bedarf vergrößert oder verkleinert werden können. An den
Speicherbehälter angeschlossen ist ein Dehydrierer 6, in welchem der Wasserstoff von hydriertem flüssigem organischem Wasserstoffträger abgespalten wird. Der entstehende gasförmige Wasserstoff wird in einem Verdichter 7 verdichtet und direkt über eine Zapfsäule 8 an einen Empfängertank abgegeben oder in einem
Konstantdruckspeicher 9 zwischengespeichert. Der dehydrierte flüssige organische Wasserstoffträger wird aus dem Dehydrierer 6 in den Bereich 1 des Speicherbehälters geführt (nicht dargestellt).
Der dehydrierte flüssige organische Wasserstoffträger kann über Pumpe 1 1 zur Aufrechterhaltung des Drucks im Konstantdruckspeicher 9 verwendet werden. Wenn Wasserstoff in den Konstantdruckspeicher 9 eingespeichert wird kann dehydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger über einen Filter 10 wieder in den
Speicherbehälter zurückgeführt werden. Der Filter 10 dient der Abtrennung von gasförmigem Wasserstoff oder anderen Fremdstoffen.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zur Bereitstellung von gasförmigen Wasserstoff für die Betankung von einem Empfängertank, umfassend
mindestens einen Speichertank, für einen flüssigen organischen
Wasserstoffträger,
mindestens eine Vorrichtung zur Dehydrierung (6) des flüssigen organischen Wasserstoffträgers, die mit dem Speichertank in Verbindung steht,
mindestens einen Verdichter (7) zur Erhöhung des Drucks des gasförmigen Wasserstoffs, welcher mit dem Dehydrierer in Verbindung steht, mindestens eine Konstantdruckspeichervorrichtung (9) zur
Zwischenlagerung gasförmigen Wasserstoffs, welche mit dem Dehydrierer (6) in Verbindung steht
- mindestens eine Zapfsäule (8) zur Abgabe von Wasserstoff an den
Empfängertank, welche mit der Konstantdruckspeichervorrichtung (9) und dem Dehydrierer (6) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Speichertank für flüssigen organischen Wasserstoffträger durch eine Membran (3) in zwei Bereich aufgeteilt ist wobei ein Teil für hydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträger (2) verwendet wird und der zweite Teil für dehydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträger (1 ).
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (3) aus synthetischem Polymermaterial besteht und insbesondere eine Dicke von 2 bis 10 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (3) als Blase ausgeführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (3) beweglich mit den Wänden des Speichertanks in Verbindung steht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Konstantdruckspeichervorrichtung (9) über mindestens eine Pumpe (1 1 ) und mindestens einen Filter (10) mit dem Bereich des dehydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträgers (1 ) des Speichertanks in Verbindung steht.
7. Verfahren zur Bereitstellung von gasförmigen Wasserstoff für die Betankung von einem Empfängertank, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger aus einem Speichertank einem Dehydrierer (6) zugeführt wird und dort Wasserstoff freigesetzt wird und wobei der Wasserstoff über einen Verdichter (7) verdichtet wird und in einer
Konstantdruckspeichervorrichtung (9) zwischengespeichert wird oder direkt an einer Zapfsäule (8) in einen Empfängertank überführt wird wobei der dehydrierte flüssige organische Wasserstoffträger, nach der Freisetzung des Wasserstoff in den Speichertank zurückgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Speichertank einen Bereich für den hydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträger (2) und einen Bereich für dehydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträger (1 ) umfasst, wobei die Bereiche durch eine Membran (3) getrennt sind.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur
Aufrechterhaltung des Drucks im Konstantdruckspeicher (9) dehydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger verwendet wird und dieser dazu während eines Ausspeichervorgangs über eine Pumpe (1 1 ) in den
Konstantdruckspeicher (9) gefördert wird und während eines
Einspeichervorgangs über einen Filter (10) zurück in den Speichertank gefördert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Speichertank durch ein Fahrzeug betankt wird, dessen Vorratstank durch eine Membran in einen Bereich für hydrierten flüssigen organischen
Wasserstoffträger und einen weiteren Bereich für dehydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträger unterteilt ist und dass bei Befüllung des Speichertanks hydrierter flüssiger organische Wasserstoff vom Vorratstank insbesondere über eine im Fahrzeug installierte Pumpe in den Speichertank überführt wird und zeitgleich oder versetzt dazu dehydrierter flüssiger organischer Wasserstoffträger aus dem Speichertank in den Bereich des Fahrzeugs für dehydrierten flüssigen organischen Wasserstoffträgers überführt wird.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran im Vorratstank beweglich angebracht ist oder als Blase ausgestaltet ist.
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