[发明专利]吸收吸附性贮存气体的方法和装置

说明书

本发明涉及在一个装有吸收吸附物质的存贮容器中，吸收吸附性存贮多组分气体，如添味天然气或其它多组分气体燃料的方法和装置。更确切地说，本发明涉及这样一种存贮多组分气体的方法和装置，无论在存贮容器中吸收吸附性存贮之前或之后，这种多组分气体中至少有一种组分与其它组分相比其相对浓度水平基本保持在一个预定的最小值。需要指出，这里说的“吸收吸附剂”和“吸收吸附性”等词是指使用吸附物质或吸收物质。

近来，在气体燃料存贮应用中，以及从其它气体的存贮中发现，利用高表面积吸收物质（吸附剂或吸收剂）可以在较低压力下显著地提高存贮能力，这样导致了用于便于携带和不便于携带的消耗气体燃料的装置的气体燃料的各种可运载和不可运载的应用的发展。这类应用的例子在美国专利4，531，558，4，523，548和4，522，159。以及在1985年11月13日提交的797，438号美国专利申请中被公开并更详细地讨论了。与本发明一样，所有这些都转让给同一个受让人，并且它们中所公开内容在这里结合起来参考。

尽管上面提到的用于气体燃料存贮的系统和装置已被证明有很大的优越性，但利用吸收吸附物质存贮往往导致添味剂或其它添加物或组分的去除，这些添加组分加到这样的气体燃料中是为了安全目的或 其它必要理由或者是在特殊应用中需要的，这种添味添加物或在多组分天然气中其它组分的不希望的去除，往往是由于这些添味剂，添加物或其它所希望的组分包含重的，长链化合物，与气体燃料或其它气体相比它们优先被吸收吸附物质所吸收或吸附。所以，虽然这些优先被吸收吸附的物质在提供给存贮装置的天然气或其它气体中具有预定的最小数量或浓度，但是因为它们较容易被存贮箱或存贮容器中的吸收吸附物质所吸收，所以在把所贮存的气体从容器放出使用时、它们会被从气体中去除或减少到不合要求的低浓度水平。

因此需要这样一种吸收吸附性气体存贮装置和方法，在这种装置和方法中无论是在把多组分气体吸收吸附性地存贮到存贮容器之前还是之后，都使多组分气体中某些易于被吸收的添加物或组分的最低数量或浓度水平得到保持。

根据本发明，提供了一种方法和装置，这种方法和装置用于向一个装有吸收吸附物质的容器存入和从中可选择地放出多组分气体，同时基本保持气体中某种组分的最低数量或最低浓度。在这个方法和装置中，气体的第一组分，即最易于被吸收吸附物质吸收的组分，在多组分气体中占有预定的最小数量或最低浓度水平，它大大低于第二组分的数量。首先，在容器中的吸收吸附物质在第一预定压力下用预贮数量的第一组分吸收吸附性饱和，然后将欲存贮的多组分气体在压力下导入容器，同时容器被加压至第二预定压力，这一压力高于上面提到的第一预定压力。这样就把多组分气体的第一组分和第二组分都吸收吸附性地存贮到了有吸收吸附物质的容器中。

当被存贮和加压的多组分气体被选择地从容器中释放时，容器中的吸收吸附物质解吸收吸附性地放出多组分气体，在解吸收吸附性地释放已存贮的气体的过程中容器中的压力下降时，第一组分至少处于 上面所述的预定数量或浓度。实际上，由于在第一预定压力水平下吸收吸附物质被用所要求的第一组分预贮饱和，因此在把所贮存的多组分气体从容器中释放并用于气体消耗系统或其它应用时，这种易吸收的第一组分最低的理想浓度水平仍得到保持。

在本发明的实施例中，上面提到的吸收吸附物质吸收吸附性饱和时的第一预定压力，基本与大气压力相等，但是在特殊应用中也可以是其它压力值。所以当多组分气体被导入存贮容器以便吸收吸附性存贮时，压力升到比等于大气压力的第一预定压力高的第二预定压力。被导入吸收吸附物质使之吸收吸附性饱和的第一组分预贮量最好是气态的。然而，由于第一组分往往具有低于第一预定饱和压力的汽化压力，这样的组分也可以在液态下导入，而吸收吸附物质以气体状态吸收保存第一组分。

在本发明的推荐形式中，在吸收吸附物质放入存贮容器之后，使吸收吸附物质以上述方式吸收饱和。然而，如果认为有必要或在特殊应用场合，也可以在吸收吸附物质放入存贮容器之前或与存贮容器联接之前使之进行吸收吸附性饱和。

本发明其他的目的，优点和特征，从后面结合附图所作的阐述和提出的权利要求中将变得明朗。

图1显示了根据本发明的一个典型的气体贮存装置及方法。

图2表示了一组压力与各种被吸收吸附物质吸附或吸收的不同气体的贮量之间的关系曲线。

图3是一个放大的局部图，表示了本发明的另一个实施例。