[发明专利]压缩气体介质的液体及其用途

说明书

本发明涉及压缩气体介质的液体，该介质将压缩所需的力直接转移至气体。

当前，在压缩气体介质的已知方法和装置中，通常使用活塞压缩机或活塞压缩机系统。活塞压缩机需要相应的密封系统，以使待压缩介质与驱动活塞的介质，例如液压油分开。

例如，带有活塞和相应有效的动力学密封系统的定制汽缸对氢气、天然气和高纯介质的压缩是必需的，而这些通常带来高的生产和维持费用。

在尚未公布的德国专利申请No.102004046316.6中，描述了压缩气体介质的方法和装置，其中气体介质的压缩由液体实现，气体介质不溶解于该液体，或者可与该液体分开而无任何残留物。

本发明目的在于提供压缩气体介质的液体，该介质作为操作手段特别适用于将压缩所需的力直接转移至气体。此外，压缩气体介质的液体还应适用于常规的压实机和压缩机。

根据本发明，该目的的实现使得液体的蒸汽压小于10^-3mbar。

根据本发明优选的实施方案，液体的蒸汽压小于10^-6mbar，特别小于10^-9mbar。

蒸汽压如此低的液体特别适合用作“液体压缩机活塞”，从而避免通过汽化将液体夹带到待压缩气体中。低可燃性，低可压缩性和良好的传导性与低蒸汽压有利地相关。

在本发明范围内，对压缩过程中的温度和压力范围热稳定并且对待压缩气体没有溶解度或仅有非常低的溶解度的那些液体尤其适合用于压缩气体介质。

特别适合的液体是离子化合物或多种离子化合物的混合物，离子化合物的通式为[Q⁺]_n[Z^n-]，

-其中相关阳离子[Q⁺]为季铵化或质子化铵[R¹R²R³R⁴N⁺]，鏻[R¹R²R³R⁴p⁺]或锍[R¹R²R³R⁴S⁺]阳离子，或类似的季铵化或质子化氮，磷或硫杂芳香化合物，

-其中R¹，R²，R³和R⁴基全部相同，部分相同或不同，

-其中R¹，R²，R³和R⁴基是质子(氢原子)，直链，环状，支链，饱和或不饱和烷基，单环或多环芳香基或杂芳香基，或这些基团被其他官能团取代后的衍生物，

-其中R¹，R²，R³和R⁴基也可彼此连接(多键基)，

-其中[Z^n-]为带有负化合价数n^-的阴离子，或者也是

-被m个氢原子质子化的阴离子[H_mZ^(n-m)-]。

准确地说，这些离子化合物具有下列性质--组分在温度和压力范围中的热稳定性以及对气体介质没有溶解度或非常低的溶解度--使得它们成为理想的压缩气体介质的离子化合物。

就此而论，可参照WO 2005/021484 A2，其涉及生产离子液体，离子固体或其混合物的方法。本发明范围内所用的离子化合物利用该文献所述的方法可有效和成本效率地生产。

在本发明优选的实施方案中，[Z^n-]可以是与适合于压缩气体介质的[Q⁺]形成离子化合物的阴离子。