用于传送产品和返回载体的有效的系统和方法

本发明涉及一种用于传送、分配、出售和交换载体，产品、新 鲜物和耗尽物的系统和方法。载体可释放地包含至少一种产品。在 本发明的一个方面，提供了用于将产品(例如，气态或不稳定的化学 产品)，例如氢包含在载体中(即，本文所限定的新鲜物)，将新鲜物 分配给用户，并回收耗尽物(即包括至少一种脱氢载体)以便恢复的方 法，所述恢复可包括再生。

通过背景介绍，氢基燃料电池被认为是用于产生电力的传统装 置的替代品，并且氢被认为是传统内燃机(ICE)的可能的燃料替代品。 虽然这种氢基系统是所需的，但氢供给，传送和存储可能提供许多 的技术挑战。典型的氢输送卡车携带低制冷温度和升高压力下的氢。 一个备选方法利用压缩的气体。压缩气体供给可能受到例如，存储 容量的限制。另一备选方法包括吸附剂，例如，金属氢化物吸附剂， 其由于重量限制可能不足以用于这种用途。在本领域中需要一种为 燃料电池提供产品或以有效且成本低廉的方式使用ICE的方法。在 本领域中还需要一种提供可由所有产品消费者群体，包括但并不局 限于车辆操作员，加油站以及其它用户执行的简单有效且成本低廉 的处理的方法。

用于分配产品的传统的方法和系统公布在以下专利中：Cohen， Joseph Perry和Copeman，Tama Maya的2004年6月8日的美国专利 No.6745801B1″移动式氢产生和供给系统″；Bradley，Keith，Kwon， Young-Kyun，Gruner，George，Wyatt，Jeff，Jhi，Seung-Hoon，Gabriel， Jean Christophe的2004年12月28日的美国专利No.6834508B2″氢 存储和供给系统″；Metsiger，Pierre的1998年1月15日的专利申请 WO 98/01118和EP0862423A1″用于口腔传送的药物成分″；Vickers， Michael T.，Jianhua，Yan和Monson，Robert J.的1997年1月30日的 专利申请WO 9702898″综合产品传送系统″；Chrai，Suggy S.，Murari Ramaswamy的2003年6月12日的美国专利申请出版物No.US 20030108601A1″用于口腔传送的液体药物″；Moore，Howard F.和 Shaffer，Jr.，Arthur G的美国专利No.6402938B1″供非氢化循环蒸汽 使用的电动机润滑油的蒸发″；2003年3月25日公布的Kresnyak，Steve 和Braun，Alex的美国专利No.6536523B1″用于热重油回收的水处理 工艺″；以及2005年1月13日公布的YAMADA MASAO的 JP2005009062A″废纸纤维材料利用系统和废纸纤维分离机″。之前 确定的这些专利和出版物的发明公开通过引用而结合在本文中。

然而，上面引用的专利都没有充分地解决由本发明所解决的问 题。

发明概要

本发明解决或避免了当使用传统方法来供给化学产品时所产生 的问题。本发明提供一种包括至少一种化学物作为产品的载体，以 及用于从载体中释放产品而产生耗尽物(如此处限定)的系统和方法。 载体可包括制造成可包括产品的成分，或加工成可包含产品的之前 制造的成分。这种系统和方法还用于收集耗尽物。所收集的耗尽物 可恢复，以提供可再生而提供新鲜物的载体。

在一个实施例中，本发明是一种用于分配可释放地结合在载体 中的产品，回收耗尽物，并将耗尽物输送至恢复设备的系统。在这 个实施例中，该系统包括一种移动式传送车辆，所述车辆包括第一 存储容器，其用于存储新鲜物，并用于利用所连接的新鲜物分配装 置分配新鲜物，并且用于接收和存储来自耗尽物分配装置中的耗尽 物，所述存储容器还包括用于使新鲜物与耗尽物分开的装置。该系 统还包括新鲜物、耗尽物和第一用户。第一用户包括用于接收、存 储和分配新鲜物的新鲜物存储容器，并且还包括用于接收、存储和 分配耗尽物的第一耗尽物存储容器。该系统还包括用于将第一存储 容器和第一用户的新鲜物存储容器联接起来，用于将新鲜物分配给 第一用户的新鲜物分配装置，和用于将第一存储容器与第一用户的 耗尽物存储容器联接起来，用于从第一用户中取出耗尽物，以便存 储在第一存储容器中的耗尽物取出装置。

在第二实施例中，系统还包括用于从存储容器移动式传送车辆 中接收耗尽物，并将耗尽物恢复而形成新鲜物的恢复设备。该系统 还可选地包括用于检测新鲜物、产品、耗尽物、载体或它们的任何 组合的至少一种化学性质或物理性质的检测仪器。

在另一实施例中，本发明提供了用于分配结合在载体中的产品 和用于回收耗尽物的方法。该方法涉及提供一种移动式传送车辆， 所述车辆包括第一存储容器，其用于存储新鲜物，并用于利用所连 接的新鲜物分配装置来分配新鲜物，并且用于接收和存储来自耗尽 物分配装置中的耗尽物，所述存储容器还包括用于使新鲜物与耗尽 物分开的装置。该系统还包括新鲜物、耗尽物和第一用户。第一用 户包括用于接收、存储和分配新鲜物的新鲜物存储容器，并且还包 括用于接收、存储和分配耗尽物的第一耗尽物存储容器。该系统还 包括用于将第一存储容器和第一用户的新鲜物存储容器联接起来， 用于将新鲜物分配给第一用户的新鲜物分配装置，和用于将第一存 储容器与第一用户的耗尽物存储容器联接起来，用于从第一用户中 取出耗尽物，以便存储在第一存储容器中的耗尽物取出装置。该系 统还包括用于从存储容器移动式传送车辆中接收耗尽物，并将耗尽 物恢复而形成新鲜物的恢复设备。该方法需要利用新鲜物分配装置 将移动式传送车辆的第一存储容器连接到第一用户的新鲜物存储容 器上，并操作新鲜物分配装置以便将移动式传送车辆的第一存储容 器中的新鲜物分配到第一用户的新鲜物存储容器中。该方法还涉及 利用耗尽物去除装置将传送车辆的第一存储容器连接到第一用户的 耗尽物存储容器上，并操作耗尽物去除装置以便从第一用户的耗尽 物存储容器中取出耗尽物，以便存储在移动式传送车辆的第一存储 容器中。

本系统和方法可用于传送包括产品例如氢的载体材料(新鲜物)， 其中氢可以适合于消耗的方式，例如在燃料电池或ICE中(例如，通 过脱氢反应)释放出来。新鲜物具有可经过处理使其可释放氢，从而 变成耗尽物的能力。然后耗尽物可通过恢复成包含氢或其元素而再 生成新鲜物(例如，从新鲜物中除去氢，并且添加氢以恢复耗尽物， 以便再用作新鲜物)。在美国专利申请US 2004/0223907和US 2005/0002857中可找到能够可逆地携带例如氢的特定载体的清单(这 些美国专利申请通过引用而结合在本文中)，并且可包括但并不局限 于以下载体：全氢化吲哚[3，2，1-jk]咔唑，全氢二苯并呋喃，十二氢亚 联苯，全氢化-N，N′-二乙基-双-吲哚甲烷，全氢化-N-乙基咔唑，全氢 化-N-甲基咔唑，和10-甲基-10H-吩恶嗪(phenoxazine)。本发明在收 集耗尽物的同时传送和/或分配新鲜物。本发明解决了载体存在于所 传送的新鲜物和返回的耗尽物的物流中的问题。

本发明的方法和系统包括在基本相等的基础上将至少一部分新 鲜物与至少一部分耗尽物进行交换，并接收用新鲜物传送的产品补 偿。″基本相等的准则″意味着所限定的耗尽物量与所限定的分配(到 例如车辆储罐中)的新鲜物量大致相当。这种量可能会由于各种原因 而不同，例如产品从新鲜物中的提取以及在使用时，在传送设备中 的可能发生的变化，测量装置，计算机控制系统或其它与从新鲜物 中除去产品相关联的损耗，连同其它造成变化的原因。本发明方法 和系统还包括将载体分配在各种载体操作和分配位置以及用户位置 之间(例如，从载体制造商和/或恢复处分配到分配站或加油站接口 处)。

以下限定词语使用如下：

·″产品″包括任何能够可释放地存储在载体中的化学物。作为非 限制性的示例，产品可包括氢、氟、氯、氧、胂、锑化氢、光气、 甲烷、氟化氢、包含硼、磷、铝、或硅成分的气体和其组合物。作 为另一示例，产品可完好地结合到载体(例如H2)中，和/或作为产品 的元素(例如结合到另一非H分子上的H)，只要该元素可在从载体中 释放出来之后重新聚集而形成产品即可。

·″载体″包括能够结合产品或产品元素，并可释放产品，从而可 逆地变成新鲜物和耗尽物的物质或物质的混合物。对于相同的产品 可以有不同的载体，对于多种产品可有一种载体，或者对于不同的 产品可以有不同的载体。经由非限制性的示例，载体可包括一个或 多个有机化合物(例如，尤其离子性液体，溶剂化合物)。

·″新鲜物″-当其结合有产品或产品元素时的载体。

·″耗尽物″-当产品或产品元素耗尽或部分耗尽时的载体。耗尽物 可呈现一些与新鲜物和/或载体相似的化学和/或物理性质。然而，耗 尽物将具有至少一种当与新鲜物比较时，可检测到的化学和/或物理 差异，例如，但并不局限于不同的相态、比重、粘性、密度、蒸汽 压力、燃点、可混合性以及其它已知的化学和/或物理性质。

·″用户″是能够接收新鲜物、耗尽物、载体、产品和产品元素中 的至少一种的任何实体、人或装置。作为非限制性的示例，用户可 以是燃料电池，内燃机，加油站，工业过程，分配系统，或任何其 它装置或系统。

·″再生″包括任何使载体与产品或产品元素结合的工艺过程。作 为非限制性的示例，在产品为氢的情况下，再生可以是不饱和的有 机载体的氢化作用。

·″恢复″(rehabilitation)包括使耗尽物恢复到新鲜物。恢复可包 括产品制造，载体制造，再生，再循环，提纯，分析和测试，以及 其它相似的工艺过程。

从以下作为本发明原理示例而结合附图显示的优选实施例的更 详细描述中，将清楚本发明的其它方面和优点。

附图中的几个图示的简要描述

图1是涉及多个用户位置和/或多个恢复位置的有效的产品新鲜 物传送和耗尽物返回的示意图。

图2是新鲜物和耗尽物装载/卸载操作的示意图。

图3是位于充气站的装载卸载系统的示意图。

图4是在恢复站点的车辆加油过程的示意图。

图5是图4中的所示过程方面的示意图。

图6是单个载体循环过程的示意图。

图7是新鲜物/耗尽物系统在用户位置进行装载/卸载的示意图。

图中各种元件的标号旨在保持被编号的元件细节描述的一致 性，并用于描述一些元件的相互作用和可能的可互换性。

本发明的详细描述

下面所述的技术涉及其中产品(例如，氢)包含在载体中的方法或 系统。总的说来，载体可处于任何物理状态，例如固态，液态，气 态，等离子体态，或任何上述组合。载体可包括至少一种用于改变 载体的至少一种化学性质或物理性质的添加剂(例如，降低载体凝固 点的添加剂)。另外，载体可包括任何合适的俘获、保持或释放产品 的机理，例如化学反应，吸收，吸附，溶解，稀释，这些连同其它 机理都公开在前述的共同受让的专利和专利申请中。总地说来，载 体用于包含产品或产品元素。载体和所包含的产品或其元素(即新鲜 物)用于存储和/或运输产品。新鲜物可利用本领域中已知的方法或设 备(例如ISO容器，汽缸，轨道车容器等等)进行输送。一旦产品被取 走，可将耗尽产品的载体(即耗尽物)返回，以便利用用于传送新鲜物 的相同或不同的设备进行恢复。当恢复后，载体变成新鲜物，并且 再次包含产品或其元素。载体分配的整个操作和输送系统必须以有 效且/或减少污染载体可能性的方式进行处理。例如，在空气可能对 新鲜物、耗尽物或载体造成污染时的情况下，提纯后的连接/分离设 备可用于防止空气进入到新鲜物或耗尽物中。诸如隔离阀，帽，塞 子等等装置可在连接端在运送中或不在服务中时使用，以防止污染 物，例如蜘蛛网，臭虫污秽，水，灰尘等等。这里所述的主要产品 是氢；然而这里所述的各个方面对于可释放地结合到载体中其它产 品也是有用的。虽然本发明的一个合乎需要的方面涉及恢复耗尽物 的能力，但是如果需要，载体(单独或和产品一起)可具有其它应用价 值，例如，载体可用作内燃机(ICE)中的燃料。

富含产品的载体(即，新鲜物)可装载到用户(装置)上，例如尤其 车辆，功率发生器，分配设备，化学处理系统，(例如，其能够使载 体与产品分开，并消耗产品)。当消耗产品时，产生了耗尽物，并可 将耗尽物存储在存储容量中(例如，与车辆相关并属于用户的容器)。 该存储容量可与用于新鲜物的存储容量是相同或不同的。例如，在 一个实施例中，可使用两个分开的存储容器，一个只用于新鲜物， 而另一个只用于耗尽物。在另一实施例中，一个带有固定隔板的容 器可用于限定所述容器的两个分开的隔室。各隔室可专用于新鲜物 或耗尽物。在其它实施例中，可使用一个带移动分隔器的容器，其 中分隔器可包括至少以下其中一个：i)位于用户存储容器中的固定的 分隔器；ii)位于用户存储容器中的可移动的分隔器；iii)位于用户存 储容器中的软囊(bladder)；iv)新鲜物和耗尽物基于各自固有的或改进 的性质的化学分隔；和v)新鲜物和耗尽物基于各自固有的或改进的 物理性质的物理分隔。一旦消耗了所有或基本上所有产品容量，就 必须取走耗尽物，并用新鲜物更换。耗尽物被新鲜物的替换可发生 在再充装操作期间。产品分离装置可在再充装操作期间和/或在完成 再充装操作之后继续起作用。用新鲜物交换耗尽物，或使耗尽物再 生可以有不同的方式。例如，耗尽物在装置上((例如在车上))的恢复， 在再充装站点的恢复(例如，现场恢复)，在所限定的交换基础上以新 鲜物交换耗尽物等等。另外，现场恢复单元可以是固定的，移动的， 或其组合。同样，用户可以是固定的，例如，功率发生器，单独的 房屋或建筑物，工业应用；可以是移动的，例如，带燃料电池的车 辆，分配拖车等等；或者是便携式的，例如，电动工具，无线电话， 带燃料电池的计算机，以及其它应用。

通常，产品、新鲜物和耗尽物可以是不同的分子。也就是说， 结合到载体中的氢可形成完全不同的分开的材料或物质。产品和载 体结合的一个示例可以是氢、喹啉、全氢化喹啉和1，2，3，4-四氢喹啉。 通过氢化作用而与氢结合的喹啉(例如耗尽物)可形成全氢化喹啉(例 如新鲜物)。通过脱氢作用来释放产品，部分脱氢的全氢化喹啉可变 成1，2，3，4-四氢喹啉(例如耗尽物)或完全脱氢的喹啉(例如耗尽物)。产 品和载体结合的另一示例可包括氢、硼酸钠和硼氢化钠。例如利用 可包括或不包括氢气直接结合的工艺过程，硼酸钠可以使其变成硼 氢化钠的方式进行处理。在与水和催化剂的反应中，可从硼氢化钠 中释放出氢。产品和载体结合的另一示例可包括磷化氢和至少一种 离子性液体，例如利用1，3-二甲基咪唑(dimethylimidazolium)作为阳 离子和Al2Cl7-作为阴离子。通过对新鲜载体施加压力差，即真空可 从离子性液体(新鲜载体)除去磷化氢。在题名为″用于气体存储和传 送的基于离子性液体的混合物″(通过引用而结合在本文中)的美国专 利申请No.10/948,277和11/208,723中公开了额外的合适的离子性液 体的示例。通过以下方式可从载体中恢复或释放产品：1)暴露于至少 一种催化剂下，2)施加或除去能量，例如热量，3)施加或除去压力， 4)与至少一种反应物结合，5)结合前面方法，连同其它工艺过程参数。 产品可通过暴露于多个系统和方法而从载体中释放出来。一个示例 包括，使载体暴露于第一方法下，以释放一部分产品，之后使载体 暴露于第二方法下，用于释放另一部分产品。第一和第二方法可以 是相同的方法(例如，在不同条件下执行的方法)或不同的工艺过程。

载体存在于这两个流(即，新鲜物和返回的耗尽物)中的可能性， 提出了新的挑战，这在目前可获得的供给和传送后勤中还没有被解 决。例如，停止充气站上的车辆可能必须用新鲜物交换耗尽物，刚 好与接收燃料例如，汽油相反。在于2003年5月6日提交的专利申 请No.US10/430,246；于2004年4月27日提交的US10/833.467；以 及于2005年4月27日提交的专利申请No.US10/833,484中可找到与 这里所述实施例的一些方面相关的有效载体的示例和额外的信息， 所有这些专利申请都通过引用而完整地结合在本文中。

供给和传送后勤可包括通过例如分配系统将所传送的载体装载 卸载至用户。制造，恢复，分配，传送，连同其它设备或系统可具 有多个将载体供给至其中和从其中收集载体的位置。产品供给和载 体分配过程使得具有用于载体，新鲜物耗尽物传送的有效系统成为 必要。以下是这种典型系统的细节描述。

如图1中所示，传送装置9从例如恢复位置8a和8b将新鲜物供 应至多个用户，例如用户1a，1b，1c。现在参见图1，传送装置9可 用于将耗尽物从用户1a，1b和1c返回至恢复位置8a和8b。传送装 置9可包括包含和输送来自给定用户的耗尽物，以及将新鲜物输送 至给定用户的装置，而没有使另一或后续用户暴露于污染物下。不 同载体(例如耗尽物和新鲜物)在任何载体存储装置例如传送装置9中 的共存可通过利用任何合适的分隔装置来实现。合适的分隔装置的 示例可包括至少以下其中一种：i)位于用户存储容器中的固定的分隔 器；ii)位于用户存储容器中的可移动的分隔器；iii)位于用户存储容 器中的软囊；iv)新鲜物和耗尽物基于各自固有的或改进的性质的化 学分隔；和v)新鲜物和耗尽物基于各自固有的或改进的物理性质的 物理分隔。一旦消耗了所有或基本上所有产品容量，就必须取走耗 尽物，并用新鲜物更换。保持将新鲜物和耗尽物在相同传送装置9 中的能力可确保在相同的行程期间传送装置9将新鲜物转移至任何 用户或多个用户，和从任何用户或多个用户中取出耗尽物的能力。

典型的产品传送过程只是单方向完成的，例如从制造者至用户。 这种单方向产品传送过程的使用是因为产品可能在该过程中完全消 耗，并且没有产品载体返回用于进一步循环，或者产品可能被转换 成直接可逆的后勤产品供应链中不可使用的形式。单方向产品传送 的示例可包括但并不局限于汽油传送至加油站，工业气体供给至化 学工厂和电子制造商，润滑油传送给油交换站等等。一旦在所需的 工艺过程中使用了产品，可能就需要回收包装，污染的产品，工艺 残渣等等。通常这种回传操作涉及包装回收工艺，例如，当作为产 品传送工业气体时，或被污染的油回收，以用于精炼厂中进行再循 环和重新处理的情况下的汽缸回收。

本发明提供了在耗尽物可能是新鲜物的污染物的示例中保持新 鲜物和耗尽物分开的装置，构成了对当前回收废油产品以进行重复 使用的示例的改进。下面将描述典型的载体(例如新鲜物/耗尽物)传送 系统和方法。

在本发明的一个典型方面，传送装置以一种实现产品传送，载 体转移，和载体运输传送的方式而与载体(新鲜物和耗尽物)相关联。 传送装置可包括至少一个管道移动运输系统例如卡车或驳船，连同 其它合适的装置。载体包含在传送装置中，使得当将大量新鲜载体 传递到某个位置时，就传递了基本上相等量的耗尽载体。用于载体 的转移装置可包括能够将载体从一个实体转移到另一实体中的任何 合适的装置。虽然可使用任何合适的转移装置，但是转移装置的构 件示例包括管道，软管，喷嘴或分配器。通过考虑图1中所示不同 的运输点A，B，C，结合表1中示例的典型的新鲜物、耗尽物和产 品成分的体积，重量和密度而举例说明了这个系统和过程。

参照表1，典型的载体可以是N-乙基咔唑或喹啉，并且典型的 产品是氢。以下试验数据用于产生表1：对包括经过氢化的喹啉的载 体所进行的密度测量显示了当所包含的氢水平下降时，密度可能改 变，增加了10％。例如，包括喹啉的耗尽物的密度测量为1.093g/cc。 当喹啉被完全氢化作用时，其(作为载体)变成包括全氢化喹啉的新鲜 物，测得的密度为0.933g/cc，并且只是部分耗尽的载体变成，例如 1，2，3，4-四氢喹啉，测得的密度为1.061g/cc。例如，当在对耗尽载体 喹啉和N-乙基咔唑进行实验期间进行测量时，耗尽物体积可大约为 新鲜物体积的80-85％。是当N-乙基咔唑在160℃和800psia H2压力 下进行氢化作用和在180℃和15psia H2压力下进行脱氢作用时，在 N-乙基咔唑中测量到重量比5.7％的氢容量。

在表1，在点A处，例如在分配满载的耗尽物，并从恢复设备接 收满载的新鲜物之后，储罐车完全装满新鲜物载体。储罐车包括多 个隔室，并且各个隔室装满100％的新鲜物载体。储罐车中的整个新 鲜物的体积是3,000加仑(401ft3)；3000加仑新鲜物的重量在58.1lbs/ft3 的密度下为23,298磅。

在点B，储罐车在用户位置分配500加仑的新鲜物装载量，将储 罐车上可得到的整个新鲜物提高至重19,405磅的2,500加仑。在相 同的用户位置，无论是同时地，并行地或顺序地，储罐车都接收基 本相等量(例如相等的产品携带量)的耗尽物，基于68.1lbs/ft3的耗尽 物密度，其为425加仑，重3,882磅。在装载卸载发生之后，储罐车 将具有2,500加仑的新鲜物和425加仑的耗尽物。在这种情况下，基 本相等的产品携带容量代表500加仑的新鲜物和425加仑的耗尽物 进行交换。也就是说，一旦425加仑的耗尽物再生，其将变成大约500 加仑的新鲜物。除了基于去除氢上的差异之外，在新鲜物和耗尽物 之间的体积和密度上的差异依赖于载体的物理和化学性质，并且这 些值对于不同的载体可能有所变化。

在表1的点C处，储罐车基本上是完全没有新鲜物(0加仑)，并 且包含满载的耗尽物(例如，具有3,000加仑容量的储罐车可包含2550 加仑的耗尽物)。也就是说，储罐车具有基本上与初始新鲜物装载量 相等的产品携带量。储罐车中的耗尽物的重量现在是23,222磅因为 在这点上，新鲜物基本上被完全分配，所以包含在新鲜物中的产品 不再处于储罐车中，因而表中显示了0磅值。储罐车将新鲜物传送 到几个用户位置，并且在那些位置的各个位置收取基本相等的产品 携带量的耗尽物。产品随新鲜物进行传送。

在其它实施例中，用户可具有不同的性质，例如，燃料电池车， 功率发生器，充气站，携带装置，工业过程，以及其它需要使用产 品的已知装置。任何用户可以是固定的或移动的。这种分配新鲜物 和返回耗尽物的相同的循环过程可发生在供应链的任何分配和/或传 送点上。在各供应链的传送点，可能需要基于基本相等的基础上的 新鲜物和耗尽物的交换，以产生有效的传送和分配系统，并因而实 现对载体的有效使用。

表1是在多用户下的有效的新鲜物和耗尽物装载/卸载过程的示 例。

表1

  新鲜物   A   新鲜   物B   新鲜   物C   耗尽   物A   耗尽   物B   耗尽物   C   产品   A   产品   B   产品   C   体积   加仑   ft3   m3     3,000   401   11.35     2,500   334   9.45     0   0   0     0   0   0     425   57   1.61     2,550   341   9.65     部分   新鲜   物A     部分   新鲜   物B     0   0   0   重量   lbs   kg     23,298   10,577     19,405   8,810     0   0     0   0     3,882   1,762     23,222   10,543     1,328   603     1,106   502     0   0   密度   lbs/ft3   gm/c   m3     58.1   0.933     58.1   0.933     58.1   0.`933     68.1   1.093     68.1   1.093     68.1   1.093     部分   新鲜   物A     部分   新鲜   物A     部分   新鲜   物A

在从恢复位置8a和/或8b接收到新鲜物的条件下，传送装置9 将新鲜物传送给多个用户，例如图1中所示的用户1a，1b和1c。传 送装置9例如顺序地将新鲜物转移到各个位置。同时，传送装置9 可在例如卸载过程进行时，和/或在卸载过程完成之后接受耗尽物。 因此，传送装置9可同时包含不同量的新鲜物和耗尽物。由传送装 置9所接受的耗尽物可被携带回恢复位置8a和/或8b。因此，简化 了新鲜物传送和耗尽物返回过程，并变得更为有效。载体的传送装 置可通过任何能够在例如用户，恢复，制造，或废物收集等位置之 间，将载体从一个实体运输到另一实体的装置或车辆来实现。传送 装置的非限制性饿示例包括管道或车辆，无论是货车，船舶，飞机， 有轨车，或其它车辆。例如，在各个位置停止一次，以及在位置之 间的行程都可能是需要的，以携带新鲜物和耗尽物在例如恢复位置8a 和/或8b以及用户1a，1b和1c之间来回移动。这种供给和传送过程 可用于当产品包含在载体中，并且为了恢复而可能需要将载体返回 到例如载体再生或恢复位置，中间分配位置，中间耗尽物存储设备 中(例如图2至7中所示)时的任何供给和传送情况。例如，图2，3，7 中所示的设备显示了单个用户，其可能需要将载体传送至恢复设备 的传送装置。如果现场恢复不运转，例如如果其需要修理或维护时， 图4和5中所示的设备可能需要用于载体的传送装置。图3中的设 备还可能需要用于储罐7中的耗尽的废弃物的传送装置。图2-5中所 示的设备可包括用户1a，1b和/或1c。

传送装置9可以任何几种方式来设计和提供。例如移动式传送 车辆，诸如能够运输液体，固体和/或气态化学物的储罐车，有轨车， ISO容器等等，其可具有刚性限定的部分或隔室，其在传送期间可将 耗尽物和新鲜物分开。另外，传送装置例如容器，如果其是带隔室 的容器，那么可在各个隔室具有一个弹性的软囊或可移动的壁，或 者如果其是无隔室的容器，那么可具有一个用于整个容器的软囊或 壁。在US 6802875B1，EP 1081780A2，US 6382264B1和WO 03061047A1中公开了有效设计的示例，其通过引用而完整地结合在 本文中。软囊类型的分隔或可移动的壁概念的使用可允许对单个容 积(隔室)的动态容积变化。在另一实施例中，可使用一个带移动分隔 器的容器，其中分隔器可包括至少以下其中之一：i)位于用户存储容 器中的固定的分隔器；ii)位于用户存储容器中的可移动的分隔器；iii) 位于用户存储容器中的软囊；iv)新鲜物和耗尽物基于各自固有的或 改进的性质而实现的化学分隔；以及v)新鲜物和耗尽物基于各自固 有的或改进的物理性质而实现的物理分隔。另外，在一些情况下， 可能需要将耗尽物和新鲜物混合在一起，以便运输和存储，并在后 期由于各自的化学性质或物理性质，例如密度差异而分开，以便传 送和使用。在这个特定的示例中，假定耗尽物比新鲜物更轻，那么 当可从相同的之间带或不带分隔器储罐的顶部填充耗尽物时，可从 储罐的底部获取新鲜物。

以下实施例提供了在两个或更多个位置，例如恢复和分配位置 之间操纵和运输载体(例如新鲜物和耗尽物)。传送装置9，例如储罐 车，有轨车，ISO容器等等，可在完全装载新鲜物，即携带最大允许 新鲜物装载量的条件下开始其旅程，其转化为有利的经济和高的系 统效率。传送装置9在其旅程末期由于卸载新鲜物和接收耗尽物而 可能基本上只包含耗尽物。新鲜物与耗尽物的交换可以许多不同的 方式来进行，例如，基于基本相等的准则进行交换，诸如质量，体 积，所包含的产品容量等等。传送装置9可在一个或多个位置进行 装载卸载，并且可同时进行。一旦传送装置9已经用耗尽物交换了 所有或基本上所有最初装载的新鲜物，那么可将耗尽物携带到例如 恢复位置8。

或者，传送装置9不需要在基本相等的准则下进行装载卸载。 例如，其可接收比新鲜物更多的耗尽物。传送装置9可以不能有效 地容纳比所传送的新鲜物更多的返回的耗尽物，例如，因为对于单 独的耗尽物运输，装置可能需要比用于传送新鲜物的传送装置9更 大的容积。另外，后者过程更易于受到欺骗，尤其如果产品载体具 有分开的例如产品本身的基值时。为了防止欺骗，新鲜物/耗尽物在 用户位置的重装步骤优选只基于基本相等的准则来完成。合适的仪 器，步骤，和/或技术例如流量计，称量秤，ID阅读器，数据库，计 算，软件，算方等等都可使用。在进一步转移储罐5的内容物之前， 可通过检测仪器来分析载体，例如但并不局限于粘度计，电导率和 密度测量装置，化学分析仪，气体分析仪，色谱仪，紫外线/可见光 传感器(UV/Vis)，光和红外线(IR)传感器，微波传感器，核磁共振(NMR) 光谱学装置，磁化学装置以及激光技术装置等等。例如，本发明显 示了基于粘度测量的分析可作为新鲜物/耗尽物的质量控制措施来实 现。目前已经论证载体粘性，光吸收性质等等可在氢化作用/脱氢循 环过程中变化。例如，当其脱氢时，全氢化-N-乙基咔唑的粘度增加 7.4倍。在#2轴以100rpm转速下，利用Brookfield动态粘度计测量 的所有数据如下：全氢化-N-乙基咔唑为13.5厘泊，并且四氢-N-乙 基咔唑为100厘泊。这种在粘度上的差异允许产生用于新鲜物/耗尽 物品质分析的新鲜物/耗尽物控制曲线。在另一示例中，脱氢的N-乙 基咔唑，IR可用于识别脱氢的N-乙基咔唑的形成。在1230，747和 721cm-1下，存在多个与芳族C-H键弯曲相关的带。在另一示例中， 对于脱氢的N-乙基咔唑，UV/Vis可用于识别脱氢的N-乙基咔唑的 形成。在270nm下π→π*的变换在全氢化-N-乙基咔唑中是不存在的， 并且随着芳族中间物的形成而生长，并且当完全脱氢成N-乙基咔唑 时是最强的。基于该带的强度可建立起定标来量化脱氢量。

也就是说，在一些情况下，可能存在不基于相等的基础上有利 地交换载体的情形。这种情形的示例可包括再充装设备的膨胀，意 外的载体损失，设备脱离事务等等。在这些情形下，有效的新鲜物 和耗尽物的传送系统可允许专门的传送器完成不等的交换，即装载 更多或整个的耗尽物或卸载更多或整个的新鲜物。通过进一步示例， 用户可能要求额外的新鲜物。

本发明的操作和系统可以是手动的，自动的和其组合的类型。 这些操作和系统可包括数据采集和/或数据利用，例如用于识别，测 量以及其它用途。

这里所描述的装载卸载操作可以是手动的，自动化的，或任何 其组合形式。另外如之前所述，系统，如分析设备和相关的逻辑控 制系统可包括数据采集和/或数据使用。系统也可以是以手动，自动 化或任何组合模式进行操作。

在图8中示意性地列举和显示了几种装置，以举例说明系统的 示例，其包括新鲜物/耗尽物运输，载体移动，和新鲜物/耗尽物转移， 以确保将产品有效地进一步传送到本文中所述的各种场合。

作为非限制性的示例，现在参见图8，图8显示了用于卸载新鲜 物和装载耗尽物至传送装置9上的系统和方法的示例，这里移动式 储罐车系统可连通地联接在用户上，用户在这里为存储站点。储罐 车分配新鲜物，并从固定的双容积的储罐11A中接收耗尽物。移动 式储罐车能够运输，分配和接收0至100％的新鲜物和耗尽物的组合。 隔室1A，1B，1C，1D，1E，和1F可用于保持和运输新鲜物和耗尽 物。自动控制设备3A，3B，3C，3D，3E，3F，2A，2B，2C，2D， 2E，和2F用于引导新鲜物或耗尽物来回地流向指定的隔室。装置4A 和5A测量正在分配或正在返回的耗尽物或新鲜物的量。这些测量装 置将信息提供给联动的控制器，例如微处理器控制的计算机4B和 5B。这些控制器和任何相关的计算机将运行计算机可执行的代码(″软 件″)程序，以允许以许多不同的模式来转移耗尽物和新鲜物。例如一 个模式可以是以基于载体的产品携带容量基本相等的方式来转移新 鲜物，并接受耗尽物。由软件运行的算法将用于将控制输出分别提 供给自动控制阀门3A，3B，3C，3D，3E，3F，2A，2B，2C，2D， 2E和2F；以及新鲜物/耗尽物转移泵6A和7A。8A，8B，8C，和8D 代表需要临时分别将软管9A和10A连接到固定的耗尽物和新鲜物储 罐上的分离/连接装置。所显示的系统和控制器可以是移动式储罐车， 固定设备，或这两者的一部分。固定设备可以是充气站，恢复设备， 分配站或任何其它带有新鲜物和耗尽物存储器的设备。总地说来， 系统中的构件在数量和类型上可基于存储隔室的数量而改变。图中 显示了系统中的优选装置，其可使在传送和分配系统中传送新鲜物 和接收耗尽物的本发明包括传送装置例如移动式储罐车，带有新鲜 物和耗尽物存储器的用户站点，以及恢复设备。或者，移动式储罐 车可包括固定的设备或单元，并且/或者至少一个耗尽物存储器或新 鲜物存储器可以是移动的或可转移的。

图1-7中所示的本发明方面可单独使用或结合本发明的其它方面 使用。例如，图7中所示的方面可结合图3中所示的方面来使用， 并且图1中所示的方面可用于图2，3，4，5，6和7中所示的方面。此外， 来自一个图中的构件或系统可用于替代或补充另一图的构件或系 统。

虽然上面的细节描述着重于使用新鲜物来传送用于一些应用的 产品，但是本发明可用于传送适用于广泛的终端使用范围的产品， 例如，但并不局限于功率发生器，单独的房屋或建筑物，工业应用； 机动车，例如带燃料电池的车辆，分配拖车，能源供给系统，能源 消费者，诸如发电设备和制造设备，再充电站和例如用于蓄电池再 充电用途的系统，电动工具，无绳电话，带燃料电池的计算机，连 同其它应用。

虽然已经参照一些实施例描述了本发明，但是本领域中的技术 人员应该懂得，在不脱离本发明的范围的前提下，可进行各种变化， 并可用等效物替代其元件。另外，在不脱离本发明的本质范围内， 还可设计出许多改型，使特定的情形或材料适应本发明所公开的传 授知识。因此，本发明并不局限于被认为是实现本发明的最佳模式 的特定实施例，相反，本发明将包括落在所附权利要求范围内的所 有实施例。

相关专利的交叉引用

本申请要求享有于2005年4月8日提交的临时申请No. 60/669,522，以及于2005年8月10日提交的申请No.60/707,036的 权益。这些临时申请的发明公开内容通过引用而结合在本文中。

本发明的主题与以下共同受让的专利和专利申请相关：于2003 年5月6日提交的10/430,246，题名为″由Pi-共轭衬底的可逆氢化作 用实现的氢存储″(现在的出版物No.US 2004-0223907-A1)；于2004 年4月27日提交的10/833,467，题名为″将可逆的氢存储燃料传送到 移动或固定的燃料源中的方法″；以及于2004年4月27日提交的 10/833,484，题名为″由Pi-共轭衬底的可逆氢化作用实现的氢存储″； 与其同期提交的美国专利申请No.11/398965，题名为″用于供给和传 送包含在载体中的产品的安全环路系统和方法″；以及与其同期提交 的美国专利申请No.11/398961，题名为″用于对包含在载体中的产品 进行供给和传送的系统和方法″。这些专利和专利申请的发明公开通 过引用而结合在本文中。这些专利和专利申请公开了可符合本发明 使用的载体、耗尽物、新鲜物和产品。

发明背景