用于以固态形式储存富二氧化碳的液体的方法技术

在一种用于以固态形式储存富二氧化碳的液体并且随后释放主要含有二氧化碳的液体的方法中，通过采用或不采用间接热交换机构，由液体(1)的至少一部分形成主要含有二氧化碳的固体(13)，储存主要含有二氧化碳的固体，所述方法步骤包括随后通过与富二氧化碳的辅助气体(11)的直接接触使主要含有二氧化碳的固体的至少一部分熔化以形成主要含有二氧化碳的液体，其中辅助气体通过与熔化的固体进行热交换而至少部分地液化以形成主要含有二氧化碳的液体，以及移除主要含有二氧化碳的液体(7)的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于以固态形式储存富二氧化碳的液体的方法。
技术介绍
常常期望储存富二氧化碳的液体，该富二氧化碳的液体定义成含有至少30％的二氧化碳、优选至少60％二氧化碳。例如，在从各种源中提取出富二氧化碳的气体的网路系统的情况下——其中在该网路系统中气体被液化并然后供给至用户，用户可能有不同的需求并且可能不会一直需要所有富二氧化碳的液体。储存处在压力下的富二氧化碳的气体是成本高昂的并且储存罐的尺寸受到限制。本专利技术提出一种减小占据面积和能耗的浓相储存装置。JP-A-03017490涉及一种方法，其中气体凝华形成固体，而没有任何液体形成。EP-A-0277777描述一种方法，在该方法中二氧化碳以所有三个相的形式储存在罐中。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种用于以固态形式储存富二氧化碳的液体并且随后释放主要含有二氧化碳的液体的方法，该方法包括以下步骤：a)通过采用或不采用间接热交换机构，由所述液体的至少一部分形成主要含有二氧化碳的固体，b)储存主要含有二氧化碳的固体，c)随后，通过与富二氧化碳的辅助气体的直接接触，使得主要含有二氧化碳的固体的至少一部分熔化以形成主要含有二氧化碳的液体，其中所述辅助气体通过与熔化的固体进行热交换而至少部分地液化以形成主要含有二氧化碳的液体，以及d)在步骤c)的至少一部分期间，移除主要含有二氧化碳的液体的至少一部分。根据本专利技术的其他可选的方面：-步骤a)中液体膨胀以形成固体-固体在罐内形成并且在罐内熔化-由固体的熔化形成的液体从容器移除并且没有返回至所述罐-当固体在罐内熔化时，所述罐处在罐内二氧化碳的三相点-在步骤a)期间没有辅助气体与固体直接接触-在步骤c)期间没有从液体形成固体-在步骤c)期间罐内的压力增加-操作压力是这样的，即，使得二氧化碳在阶段b)期间的分压比CO2的三相点压力低不大于1巴、并且在阶段c)期间的分压比三相点压力高不大于2巴，其中，在步骤a)期间，通过从罐中取出气体而在罐内形成固体，从罐取出的气体的流率严格地超出通过直接的气体注入或与压力下降相关联的液体入口局部闪蒸而注入装备的任何气体与由外部热量导致的通过液体蒸发及固体升华所产生的任何气体的总和。-所述步骤a)不通过间接的热交换地进行，其二氧化碳分压高于三相点压力的富含二氧化碳的液体膨胀至这样的压力，使得二氧化碳的分压低于三相点压力，以便形成主要含有二氧化碳的固体和二氧化碳含量减小的气体。-固体在罐中形成并且富二氧化碳的气体传送至罐。-固体在第一罐中形成，然后传送至第二罐，在第二罐中引入富二氧化碳的气体，在第一罐和/或第二罐中进行二氧化碳的储存。-固体在第一罐中形成，然后传送至第二罐以进行储存，然后传送至第三罐，在第三罐中引入富二氧化碳的气体。-固体在第一罐中形成，然后传送至第二罐以进行储存，并然后传送回第一罐，在第一罐中引入富二氧化碳的气体。-所述方法不包括液化富二氧化碳的进给气体的步骤——在该步骤中所述进给气体的至少一部分通过冷却而至少部分地液化，且主要含有二氧化碳的液体被供应至该方法，所述方法包括：-至少在第一时段期间i)通过采用或不采用间接热交换机构，由液体的至少一部分形成主要含有二氧化碳的固体，ii)储存主要含有二氧化碳的固体，以及-至少在第二时段期间iii)通过与富二氧化碳的辅助气体的直接接触，使得主要含有二氧化碳的固体的至少一部分熔化以形成主要含有二氧化碳的液体，所述辅助气体通过与熔化固体的热交换而至少部分地液化以形成主要含有二氧化碳的液体，以及iv)在步骤iii)的至少一部分期间，移除主要含有二氧化碳的液体(7)的至少一部分。-所述方法包括液化富二氧化碳的进给气体的步骤，其中进给气体的至少一部分通过冷却至少部分地液化以形成主要含有二氧化碳的液体，其中：-至少在第一时段期间i)通过采用或不采用间接热交换机构，由液体的至少一部分形成主要含有二氧化碳的固体，ii)储存主要含有二氧化碳的固体，以及-至少在第二时段期间iii)通过与富二氧化碳的辅助气体的直接接触，使得主要含有二氧化碳的固体的至少一部分熔化以形成主要含有二氧化碳的液体，所述辅助气体通过与熔化固体的热交换而至少部分地液化以形成主要含有二氧化碳的液体，以及v)在步骤iii)的至少一部分期间，移除主要含有二氧化碳的液体的至少一部分。优选地，不管所述方法是否包括初始的液化步骤，固体在第一时段期间不会发生熔化并且在第二时段期间不会由液体形成固体。更优选地，不管所述方法是否包括初始的液化步骤，固体仅在第二时段期间熔化并且仅在第一时段期间由液体形成固体。根据本专利技术的其他可选的特征-富二氧化碳的液体的仅仅一部分在第一时段期间膨胀，而所述富二氧化碳的液体的剩余部分在第一时段和/或第二时段期间作为产物移除或蒸发以形成气态产物。-第一时段对应于这样的时段，即在该时段下列情况中的至少一个成立：a)对富二氧化碳的液体的需求或从该液体获得气体的需求比在第二时段期间要小，b)在第一时段期间的耗电成本比在第二时段期间要小，c)在第一时段期间富二氧化碳的进给气体的流率比在第二时段期间要小。-第一和第二时段中的至少一者具有小于24小时的持续时间。-富二氧化碳的进给气体是来自富氧燃烧工艺、炼钢工艺、蒸汽甲烷重整工艺、气化工艺、氨加工或乙醇工厂的废气。-富二氧化碳的进给气体来自至少两个源，该至少两个源包括但不限于来自至少一个富氧燃烧工艺、至少一个炼钢工艺、至少一个蒸汽甲烷重整工艺、至少一个气化工艺、至少一个氨加工工艺、至少一个乙醇工厂的废气。-所述方法包括净化含有二氧化碳的液体。-所述方法包括蒸发含有二氧化碳的液体并压缩所形成的气体。-所述方法所需要的制冷的至少大多数由液体的膨胀提供。附图说明结合附图更详细地描述本专利技术。具体实施方式图1示出用于二氧化碳的储存装置。图2和3示出具有如图1所示出的集成一体的储存装置的二氧化碳液化器的不同操作模式，图4示出二氧化碳的相图，并且图5和6示出用于二氧化碳液化器的不同的工艺模式。图1中，储存罐5为不含任何质量交换的机构的容器，例如封装件、托盘等等。储存罐示意性地示出并且可为圆柱形的形式。罐在下部区域(在此处为罐的基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于以固态形式储存富二氧化碳的液体并且随后释放主要含有二氧化碳的液体的方法，该方法包括以下步骤：a)通过采用或不采用间接热交换机构，由所述液体(1)的至少一部分形成主要含有二氧化碳的固体(13)，b)储存主要含有二氧化碳的固体，c)随后，通过与富二氧化碳的辅助气体(11)的直接接触，使得主要含有二氧化碳的固体的至少一部分熔化以形成主要含有二氧化碳的液体，其中所述辅助气体通过与熔化的固体进行热交换而至少部分地液化以形成主要含有二氧化碳的液体，以及d)在步骤c)的至少一部分期间，移除主要含有二氧化碳的液体(7)的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.13 EP 12305847.11.一种用于以固态形式储存富二氧化碳的液体并且随后释放主要
含有二氧化碳的液体的方法，该方法包括以下步骤：
a)通过采用或不采用间接热交换机构，由所述液体(1)的至少一部
分形成主要含有二氧化碳的固体(13)，
b)储存主要含有二氧化碳的固体，
c)随后，通过与富二氧化碳的辅助气体(11)的直接接触，使得主要
含有二氧化碳的固体的至少一部分熔化以形成主要含有二氧化碳的液体，
其中所述辅助气体通过与熔化的固体进行热交换而至少部分地液化以形成
主要含有二氧化碳的液体，以及
d)在步骤c)的至少一部分期间，移除主要含有二氧化碳的液体(7)
的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，操作压力是这样的，
即，使得二氧化碳在阶段b)期间的分压比CO2的三相点压力低不大于1
巴、并且在阶段c)期间的分压比三相点压力高不大于2巴，其中，在步
骤a)期间，通过从罐中取出气体而在罐内形成固体，从罐取出的气体的
流率严格地超出通过直接的气体注入或与压力下降相关联的液体入口局部
闪蒸而注入装备的任何气体与由外部热量导致的通过液体蒸发及固体升华
所产生的任何气体的总和。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)不通过
间接的热交换地进行，其二氧化碳分压高于三相点压力的富含二氧化碳的
液体膨胀至这样的压力，使得二氧化碳的分压低于三相点压力，以便形成
主要含有二氧化碳的固体和二氧化碳含量减小的气体。
4.根据权利要求1至3中至少一项所述的方法，其特征在于，所述
固体形成在罐(5)中并且富含二氧化碳的气体(11)传送至罐。
5.根据权利要求1至3中至少一项所述的方法，其特征在于，所述

\t固体在第一罐中形成，然后传送至第二罐，在第二罐中引入富二氧化碳的
气体，在第一罐和/或第二罐中进行二氧化碳的储存。
6.根据权利要求1至3或5中至少一项所述的方法，其特征在于，
所述固体在第一罐中形成，然后传送至第二罐以进行储存，然后传送至第
三罐，在第三罐中引入富二氧化碳的气体。
7.根据权利要求1至3中至少一项所述的方法，其特征在于，所述
固体在第一罐中形成，然后传送至第二罐以进行储存，并然后传送回第一
罐，在第一罐中引入富二氧化碳的气体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，可选地包
括液化富...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·达德，R·杜贝蒂尔格勒尼耶，F·洛克伍德，P·泰里安，JP·特拉尼耶，X·特拉维萨，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR