Низкотемпературный смешанный хладагент для крупномасштабного предварительного охлаждения водорода - RU2018117307A
Код документа: RU2018117307A
Формула
1. Состав хладагента, включающий четыре компонента, где первый компонент является азотом или азотом в смеси с неоном и/или аргоном, второй компонент является метаном или аргоном, третий компонент является этаном или этиленом и четвертый компонент является одним соединением из н-бутана, изобутана, 1-бутена, пропана, пропилена, н-пентана и изопентана.
2. Состав хладагента по п. 1, где указанный состав дополнительно включает пятый компонент, и пятый компонент является одним соединением из н-бутана, изобутана, пропана, пропилена, н-пентана и изопентана, при этом указанный пятый компонент отличен от указанного четвертого компонента.
3. Состав хладагента по одному из пп. 1-2, где указанный состав дополнительно включает шестой компонент, где шестой компонент является одним соединением из н-бутана, изобутана, пропана, пропилена, н-пентана и изопентана, и указанный шестой компонент отличен от указанного четвертого компонента и указанного пятого компонента.
4. Состав хладагента по п. 1, включающий
азот в интервале от 5 мол. % до 35 мол. %, и
метан в интервале от 20 мол. % до 40 мол. %, и
этан или этилен в интервале от 10 мол. % до 45 мол. %, и
1-бутен, н-бутан, изобутан, н-пентан или изопентан в интервале от 10 мол. % до 35 мол. % или пропан или пропилен в интервале от 10 мол. % до 45 мол. %,
при условии, что сумма указанных выше концентраций не превышает 100 мол. %.
5. Состав хладагента по п. 1, включающий
азот в интервале от 5 мол. % до 35 мол. %, и
аргон в интервале от 20 мол. % до 40 мол. %, и
этан или этилен в интервале от 10 мол. % до 40 мол. %, и
изобутан, изопентан или 1-бутен в интервале от 10 мол. % до 35 мол. % или пропан или пропилен в интервале от 10 мол. % до 45 мол. %,
при условии, что сумма указанных выше концентраций не превышает 100 мол. %.
6. Состав хладагента по п. 1 или п. 4, включающий
от 10 мол. % до 23 мол. % азота, и
от 27 мол. % до 33 мол. % метана, и
от 11 мол. % до 38 мол. % этана, и
от 16 мол. % до 30 мол. % н-бутана, изобутана, изопентана, 1-бутена или изобутана или от 20 мол. % до 40 мол. % пропана,
при условии, что сумма концентраций вышеуказанных компонентов не превышает 100 мол. %.
7. Состав хладагента по любому из пп. 1, 4 и 6, состоящий из
11 мол. % азота, 33 мол. % метана, 31 мол. % этана и 25 мол. % н-бутана, или
12 мол. % азота, 32 мол. % метана, 31 мол. % этана и 25 мол. % н-бутана, или
14 мол. % азота, 32 мол. % метана, 29 мол. % этана и 25 мол. % изобутана, или
16 мол. % азота, 31 мол. % метана, 27 мол. % этана и 26 мол. % изобутана, или
10 мол. % азота, 33 мол. % метана, 41 мол. % этана и 16 мол. % н-пентана, или
11 мол. % азота, 32 мол. % метана, 38 мол. % этана и 19 мол. % изопентана, или
22 мол. % азота, 30 мол. % метана, 24 мол. % этана и 24 мол. % изобутана, или
17 мол. % азота, 33 мол. % метана, 24 мол. % этана и 26 мол. % изобутана, или
18 мол. % азота, 29 мол. % метана, 36 мол. % этана и 17 мол. % изопентана, или
18 мол. % азота, 27 мол. % метана, 37 мол. % этана и 18 мол. % изопентана, или
23 мол. % азота, 30 мол. % метана, 12 мол. % этана и 35 мол. % пропана, или
20 мол. % азота, 30 мол. % метана, 26 мол. % этана и 24 мол. % 1-бутена, или
20 мол. % азота, 30 мол. % метана, 24 мол. % этана и 26 мол. % 1-бутена, или
22 мол. % азота, 29 мол. % метана, 11 мол. % этана и 38 мол. % пропана, или
18 мол. % азота, 27 мол. % метана, 37 мол. % этана и 18 мол. % изопентана, или
23 мол. % азота, 29 мол. % метана, 24 мол. % этана и 24 мол. % изобутана.
8. Состав хладагента по одному из пп. 1, 2, 5, включающий 22 мол. % азота, 29 мол. % метана, 28 мол. % этана, 12 мол. % изобутана и 9 мол. % изопентана.
9. Состав хладагента по п. 1 или п. 5, включающий 12,5 мол. % азота, 38 мол. % аргона, 25,5 мол. % этана и 24 мол. % 1-бутена.
10. Применение состава хладагента по одному из пп. 1-9, в особенности в качестве хладагента предварительного охлаждения, для сжижения газообразного вещества.
11. Способ сжижения подаваемого потока газа, включающий стадии:
предоставление потока (11) подаваемого газа, содержащего газ, где указанный поток (11) подаваемого газа имеет начальную температуру,
предварительное охлаждение потока (11) подаваемого газа от указанной начальной температуры до промежуточной температуры на стадии предварительного охлаждения с помощью цикла охлаждения с замкнутым контуром потоком (41) хладагента предварительного охлаждения с получением потока (12) предварительного охлажденного подаваемого газа,
охлаждение указанного потока (12) предварительно охлажденного подаваемого газа на стадии охлаждения от указанной промежуточной температуры до температуры ниже температуры кипения или критической температуры указанного газа,
где указанный поток (41) хладагента предварительного охлаждения содержит состав хладагента или состоит из состава хладагента по одному из пп. 1-9.
12. Способ по п. 11, в котором указанный подаваемый газ выбирают из группы, включающей водород и гелий.
13. Способ по п. 11 или 12, в котором указанная стадия предварительного охлаждения включает стадии:
предоставление указанного потока (41) хладагента предварительного охлаждения с первым давлением,
расширение указанного потока (41) хладагента предварительного охлаждения в первом расширительном устройстве (64) до второго давления с получением потока (42) расширенного хладагента предварительного охлаждения,
направление указанного потока расширенного хладагента предварительного охлаждения и указанного потока (11) подаваемого газа так, что тепло можно опосредованно передать между потоком (42) расширенного хладагента предварительного охлаждения и потоком (11) подаваемого газа, таким образом в особенности охлаждая указанный поток (11) подаваемого газа до указанной промежуточной температуры, и
сжатие указанного расширенного хладагента (42) предварительного охлаждения до указанного первого давления в первом компрессоре предварительного охлаждения с получением указанного второго потока (41) хладагента.
14. Способ по любому из пп. 11-13, в котором указанный поток (11) подаваемого газа содержит водород и его предварительно охлаждают на указанной стадии предварительного охлаждения до температуры равной или выше 80 К, в особенности в интервале от 85 К до 120 К, с получением указанного потока (12) предварительно охлажденного подаваемого газа, и указанный поток (12) предварительно охлажденного подаваемого газа приводят в контакт с катализатором, способным ускорить превращение орто- водорода в пара- водород.
