br>[0027] 在该方法的该第一步骤期间，首先，给吸附介质的腔充装气体。容器内的压力几乎 没有任何延迟地跟随充装到容器内的气体的压力。为了最大限度地减少充装过程的时间消 耗，该第一步骤应当尽可能快地完成。在该第一步骤期间，全部气体的一部分已经吸附，其 中吸附介质的温度和因此气体的温度升高。
[0028] 相比于常规进给策略，其中从充装管道为气体提供通常恒定的压力且在全部充装 时间进给速率关于在充装管道中提供的压力最大，根据本发明的方法分别允许在相同时间 进给更大量的气体或在更短的充装时间进给等量气体。
[0029] 例如通过根据例如利用阀的相应切换描述吸附动态的相应函数估计气体的进入 压力，可以改变气体的进给速率。在本发明的一个优选实施例中，借助于变压吸附来将该步 骤期间的压力变化过程一一其特征在于降低的进给速率一一近似估计为吸附动态。
[0030] 在本发明的一个实施例中，所储存的气体包含碳氢化合物和/或水，及其组合。所 储存的气体优选包含选自由甲烷、乙烷、丁烷、氢、丙烷、丙烯、乙烯、水和/或甲烷及其组合、 尤其是天然气组成的群组的气体。特别优选包含甲烷作为主要成分的储存气体。
[0031] 燃料可被储存在本发明的吸附储存器中并通过吸附提供给例如内燃发动机或燃 料电池。甲烷尤其适合作为用于内燃发动机的燃料。燃料电池优选利用甲烷或氢来工作。 [0032]在本发明的一个优选实施例中，该气体吸附介质是多孔的和/或多微孔的固体。
[0033] 在本发明的一个特别优选的实施例中，气体吸附介质选自由活性碳、沸石、活性氧 化铝、硅胶、开孔聚合物泡沫和金属有机框架材料及其组合组成的群组。该气体吸附介质优 选包括金属有机框架材料(MOF)。
[0034] 沸石是具有由AIO4IPSiO4四面体组成的多微孔框架结构的结晶铝硅酸盐。这里， 铝和硅原子经由氧原子彼此结合。可能的沸石为A型沸石、Y型沸石、L型沸石、X型沸石、丝光 沸石、ZSM(Zeolites Socony Mobil)5或ZSM 11。合适的活性碳尤其为比表面积在500m2g-1 以上、优选ISOOm2g-1以上、非常特别地优选SOOOm2g- 1以上的活性碳。可获得例如品名为 "Energy to Carbon" 或 "MaxSorb" 的这种活性碳。
[0035]金属有机框架材料(MOF)在本领域中是已知的并且例如在文献1^5,648,5084卩_ A-0790253、M. O'Keeffe 等人，J. Sol .State Chem. ,152(2000)，第3 至20页、H. Li等人， Nature 402,(1999)，第276页、M.Eddaoudi等人，Topics in Catalysis 9，（1999)，第105至 111页、B. Chen等人，Science 291，（2001)，第1021至1023H、DE-A-10111230、DE-△ 102005053430、恥-八2007/054581、恥42005/049892和恥-八2007/023134中被描述<^?-八-2230288A2中提到的金属有机框架材料(MOF)特别适合用于吸附储存器。优选的金属有机框 架材料(MOF)为 MIL-53、Zn-tBu-间苯二甲酸、A1-BDC、M0F5、M0F-177、M0F-505、M0F-A520、 HKUST-1、IRM0F-8、IRMOF-11、Cu-BTC、AI-NDC、A1 -氨基BDC、Cu-BDC-TEDA、Zn-BDC-TEDA、A1 -81'(：、〇1-81'(：^1-_(：、]\^-冊(：^1-富马酸、211-2-甲基咪唑、211-2-氨基咪唑、〇1-联苯双酯-TEDA、M0F-74、Cu-BPP、Sc-对苯二酸酯。更优选M0F-177、M0F-A520、HKUST-I、Sc-对苯二酸 酯、Al-BDC 和 A1-BTC。
[0036]除了如例如US5,648,508中所述的制备MOF的常规方法之外，也可通过电化学路径 来制备这些MOF。在这方面，可参照DE-A10355087和W0-A2005/049892。这样制备的金属有机 框架材料就化学物质、尤其是气体的吸附和解吸而言具有特别好的特性。
[0037]用于吸附储存器中的吸附的特别合适的材料是金属有机框架材料MOF A520、M0F Z377和MOF C300。
[0038] MOF A520基于延胡索酸铝。通过孔隙度测定法或氮吸附法测得的MOF A520的比表 面积通常在800nf 2/g至2000nf 2/g的范围内。MOF A520关于天然气的吸附焓高达17kJ/mol。 与此类型的MOF有关的其它信息可在 "Metal-Organic Frameworks，Wi Iey-VCH Verlag， David Farrusseng，2011" 中找到。
[0039] 在文献中也称为177型MOF的MOF Z377基于锌-苯-三苯甲酸酯。通过孔隙度测定法 或氮吸附法测得的MOF Z377的比表面积通常在2000nT2/g至5000nT2/g的范围内。MOF Z377 通常具有在12kJ/mol与17kJ/mol之间的关于天然气的吸附焓。MOF C300基于铜苯-1，3,5-三羧酸盐并例如可在商标BaS〇lite?C300下从Sigma Aldrich购得。
[0040] 这些MOF也可采用颗粒/球粒(pel let)的形式施加。颗粒可具有长度为3mm且直径 为3mm的圆柱形。它们的渗透率优选在1 · 10--15ηΓ2与3 · 10--3ηΓ2之间。定义为颗粒之间 的空隙容积与容器的总容积之间的比率(不考虑颗粒内的自由容积）的床层的孔隙率为至 少0.2,例如0.35。
[0041 ]通常，各种材料可被采用并组合为气体吸附介质，不论它们与对容器的气流的影 响有关的特性、它们的堆积密度和它们的热容量如何。气体吸附介质优选作为颗粒施加，但 同样可作为粉末、单块或采用任意其它形式施加。
[0042]在一个实施例中，吸附介质的孔隙率优选为至少0.2，例如0.35。在此将孔隙率定 义为吸附储存器的容器中的任何子容积的中空容积与总容积的比率。在较低的孔隙率下， 流经吸附介质时的压降增加，这对充装时间具有不利影响。
[0043]在本发明的一个优选实施例中，吸附介质作为颗粒层存在且颗粒的渗透率与最小 颗粒直径的比率至少在1*10--11πΓ2/πι与1*10--16πΓ2/πι之间，优选1*10--12πΓ2/m与1*10 ~-14nf 2/m之间，且最优选l*l(T-13nf2/m。充装期间气体渗透到颗粒中的速率取决于球丸 内部的压力变得与环境压力相同的速度。随着球丸的渗透率的减小和直径的增大，用于该 压力均衡的时间且因而颗粒的装载时间增加。这会对充装和释放的总过程产生限制作用。
[0044] 当从吸附储存器提取气体时，必须确保气体的快速和恒定的提供。吸附储存器可 配备有进给装置，该进给装置包括贯穿容器壁的至少一个通路，气体可经该通路流入容器 中。该进给装置可包括例如分别可借助于阻断装置封闭的入口和出口。
[0045] 该进给装置可包括用于改变气流的装置，例如节流阀或控制阀，其可位于容器的 内部或外部。该容器还可包括例如为了将气流引入容器的可选子隔室中或为了提供用于气 体的充装和释放的单独通路而贯穿容器壁的多于一个的通路。优选地，将同一通路或相同 的多个通路用于气体的释放和容器的充装两者。
[0046] 根据容器中的可用的安装空间和最大容许压力，不同的截面区域适于柱形容器， 例如圆形、椭圆形或矩形。不规则形状的截面区域也是可以的，例如当容器要被安装在车体 中的中空空间中时。对于约100巴以上的高压力而言，圆形和椭圆形的截面是特别适合的。 容器尺寸因应用而异。分别地，容器的直径对于卡车中的罐而言通常为大约50cm，而对于汽 车中的罐为大约20cm。在汽车中提供20升到40升之间的充装容积，而在卡车中可设置容积 在500升到3000升之间的罐。
[0047] 容器的特征可以在于长形形状并且它可以安装在水平位置，这是优选的。除大致 水平地安装的容器外，竖直安装同样是可能的。在又一个实施例中，吸附储存器的容器具有 圆柱形并且可选地分隔元件设置成与圆柱形轴线基本共轴。
[0048] 容器和分隔元件的壁厚的选择取决于容器中预期的最大压力、容器的尺寸一一尤 其是其直径、和所使用的材料的特性。用于吸附储存器的容器的材料是可变的。例如，优选 的材料为钢。例如，在具有IOcm的外径和100巴的最大压力的合金钢容器的情况下，最小壁 厚已被估计为2mm(根据DIN 17458)。可以设置双壁。双壁的间隙宽度被选择成使得足够大 的体积流量的制冷剂可流经它们。该间隙宽度优选为2mm至I Omm，尤其优选3mm至6mm。
[0049]在本发明的一个优选实施例中，所述至少一个容器是用于在500巴以下的范围内、 优选在1巴至400巴的范围内、最优选在1巴至250巴的范围内且尤其优选在1巴至100巴的范 围内的压力下储存气体的压力容器。
[0050] 该容器通常在充装期间被冷却和/或在释放期间被加热。结果，能同时吸附或解吸 更大量的气体。
[0051] 当不仅容器壁而且可选的所述至少一个分隔元件或在多个分隔元件中的一个或 多个被冷却或加热时，可实现热传递的改善。出于此目的，该至少一个分隔元件或多个分隔 元件一一尤其所有存在的分隔元件一一可构造为双壁以使得制冷剂可流经它们。
[0052]具有双壁式通道壁的构型具有如下优点：为了从冷却切换到加热，仅需更换冷却 剂或适当改变其温度。因此，此实施例在移动应用中同样适于充装燃料和适于行驶模式。栗 可在冷却回路中传送制冷剂。栗的栗送功率可根据吸附储存器的充装液位而变化。
[0053] 根据适合于吸附储存器中的气体的冷却或加热的温度范围，可采用不同的载热介 质，例如水、乙二醇、乙醇或其混合物。本领域的技术人员公知对应的载热介质。
[0054] 充装吸附储存器所需的时间主要由吸附介质的材料特性、尤其是由其吸附动态决 定。另一影响因素是在充装期间达到的最高温度，其同样取决于材料特性，尤其是取决于吸 附焓