"出力発生および冷却を行う収着システムであって、a収着材料を含み、作動流体と流体連通し、超臨界状態の作動流体フィードを生成するために熱源と作動的に接続された第1容器、b出力および少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードを生成するために超臨界状態の前記作動流体フィードと流体連通する第1発生器、およびc冷却および凝縮していない作動流体フィードを生成するために前記少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードと流体連通する蒸発器を含む収着システム。前記収着材料が、ゼオライト、金属有機構造体MOF、ゼオライトイミダゾレート構造体ZIF、シリカゲル、吸着ポリマー、炭素、活性炭およびそれらの組み合わせよりなる群から選択されることを特徴とする請求項1に記載の収着システム。前記収着材料が、ゼオライトであることを特徴とする請求項2に記載の収着システム。収着材料を含み、前記作動流体と流体連通し、超臨界状態の第2作動流体フィードを生成するために熱源と作動的に接続された第2容器を更に含むことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の収着システム。前記第1容器および前記第2容器の各々が、収着モードと脱着モードを有し、前記脱着モードにおいては、前記作動流体が前記熱源に応答して前記収着材料から放出され、前記収着モードにおいては、前記作動流体が前記収着材料に収着され、前記第1容器が前記吸着モードで運転している時には、前記第2容器は前記脱着モードで運転し、前記第1容器が前記脱着モードで運転している時には、前記第2容器は前記収着モードで運転することを特徴とする請求項4に記載の収着システム。出力発生および冷却を行う収着システムであって、a作動流体を液体収着剤に吸収するための吸収器、b前記吸収器と流体連通し、加圧された液体収着剤と吸収された作動流体のフィードを生成するポンプ、c加圧された液体収着剤と吸収された作動流体の前記フィードを加熱して、超臨界状態の作動流体フィードを生成する熱源、d前記超臨界状態の作動流体フィードと流体連通し、出力および少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードを生成する第1発生器、およびe前記少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードと流体連通し、冷却および凝縮していない作動流体を生成する蒸発器を含む収着システム。前記蒸発器が、前記吸収器と流体連通することを特徴とする請求項6に記載の収着システム。出力発生を行う収着システムであって、a作動流体および液体収着材料と流体連通する第1容器であって、前記第1容器中で前記作動流体が前記液体収着剤に吸着されて、吸着された作動流体を有する液体収着剤フィードを生成する第1容器、b前記吸着された作動流体および熱源を有する前記液体収着剤フィードと流体連通する熱源であって、前記熱源は、前記液体収着剤を前記吸着された作動流体から離脱させて超臨界状態の作動流体フィードおよび液体収着剤フィードを生み出す熱源、c超臨界状態の前記作動流体フィードと流体連通し、出力および前記第1容器と流体連通する少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードを生成する第1発生器、およびd前記液体収着剤フィードと流体連通し、出力および前記第1容器と流体連通する液体収着剤フィードを生成する第2発生器を含む収着システム。前記第2発生器が、二軸スクリューエキスパンダであることを特徴とする請求項8に記載の収着システム。前記第1発生器が、ターボエキスパンダであることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載の収着システム。前記熱源が、未利用熱源であることを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載の収着システム。前記熱源が、蒸気発生器を含むことを特徴とする請求項11に記載の収着システム。前記蒸気発生器と流体連通する冷却器を更に含むことを特徴とする請求項12に記載の収着システム。前記冷却器が、冷却水を含むことを特徴とする請求項13に記載の収着システム。前記蒸気発生器が、精留塔であることを特徴とする請求項11~14のいずれかに記載の収着システム。前記作動流体が、二酸化炭素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、アンモニアおよびクロロフルオロカーボンよりなる群から選択されることを特徴とする請求項1~15のいずれかに記載の収着システム。前記作動流体が、二酸化炭素であることを特徴とする請求項16に記載の収着システム。出力発生と冷却を行う方法であって、作動流体を収着材料に吸着させる工程、前記収着材料を加熱して、超臨界状態で前記収着材料から前記作動流体を脱着させる工程、前記脱着された流体を導いて発生器を駆動し、出力を発生させると共に、前記脱着された作動流体を少なくとも部分的に凝縮する工程、および前記少なくとも部分的に凝縮された脱着された流体を蒸発させて、冷却を行うと共に、凝縮していない作動流体フィードを生成する工程を含む方法。前記収着材料が、ゼオライト、金属有機構造体MOF、ゼオライトイミダゾレート構造体ZIF、シリカゲル、吸着ポリマー、炭素、活性炭およびそれらの組み合わせよりなる群から選択されることを特徴とする請求項18に記載の方法。前記収着材料が、ゼオライトであることを特徴とする請求項19に記載の方法。出力発生と冷却を行う方法であって、作動流体を液体収着剤に吸収させて、液体収着剤および吸収された作動流体を生成する工程、前記液体収着剤および吸収された作動流体を、増大された圧力まで加圧する工程、前記加圧された液体収着剤および吸収された作動流体を加熱して、超臨界状態で前記作動流体を前記収着材料から脱着させる工程、前記脱着された流体を導いて発生器を駆動し、出力を発生させると共に、前記脱着された作動流体を少なくとも部分的に凝縮する工程、および前記少なくとも部分的に凝縮された脱着された作動流体を蒸発させて、冷却を行うと共に、凝縮していない作動流体を生成する工程を含む方法。出力を発生させる方法であって、作動流体を液体収着剤に吸収させて、液体収着剤および吸収された作動流体を生成する工程、前記液体収着剤および吸収された作動流体を、増大された圧力まで加圧する工程、前記加圧された液体収着剤および吸収された作動流体を加熱して、超臨界状態において前記作動流体を前記液体収着剤から脱着させる工程、前記脱着された流体を導いて第1発生器を駆動し、出力を発生させると共に、前記脱着された作動流体を少なくとも部分的に凝縮する工程、および前記液体収着剤を導いて第2発生器を駆動し、出力を発生させる工程を含む方法。前記作動流体が、二酸化炭素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、アンモニアおよびクロロフルオロカーボンよりなる群から選択されることを特徴とする請求項18~22のいずれかに記載の方法。前記作動流体が、二酸化炭素であることを特徴とする請求項23に記載の方法。前記加熱が、精製運転および化学処理運転のうち一方からの未利用熱によって提供されることを特徴とする請求項18~24のいずれかに記載の方法。前記未利用熱が、450°F以下の温度であることを特徴とする請求項25に記載の方法。前記発生器が、ターボエキスパンダであることを特徴とする請求項18~26のいずれかに記載の方法。本出願の一実施形態は出力と冷却を発生させる収着システムを提供し、収着システムは、収着材料を含み作動流体と流体連通しかつ超臨界状態の作動流体フィードを生成するために熱源と作動的に接続された第1容器と、出力および少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードを生成するために超臨界状態の作動流体フィードと流体連通する発生器と、冷却および凝縮していない作動流体フィードを生成するために少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードと流体連通する蒸発器とを含む。一実施形態において、熱源は未利用熱源である。本出願はまた出力と冷却を発生させる方法を提供し、方法は、作動流体を収着材料に吸着する工程と、収着材料を加熱して超臨界状態で収着材料から作動流体を脱着する工程と、脱着された流体を導いて発生器を駆動し出力を発生させかつ脱着された作動流体を少なくとも部分的に凝縮する工程と、少なくとも部分的に凝縮された脱着された流体を蒸発させて冷却および凝縮していない作動流体フィードを生成する工程とを含む。一実施形態において、加熱は精製運転および化学処理運転の一方からの未利用熱によって提供される。本出願はまた出力および冷却の両方を発生させるための収着システムを提供し、収着システムは、作動流体を液体収着剤に吸収するための吸収器と、吸収器と流体連通し、加圧された液体収着剤と吸収された作動流体とのフィードを生成するポンプと、加圧された液体収着剤と吸収された作動流体とのフィードを加熱して超臨界状態の作動流体フィードを生成する熱源と、超臨界状態の作動流体フィードと流体連通し出力および少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードを生成する発生器と、少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードと流体連通し冷却および凝縮していない作動流体を生成する蒸発器とを含む。熱源は未利用熱源であってもよい。本出願はまた出力と冷却の両方を発生させるための方法を提供し、方法は、作動流体を液体収着剤に吸収して液体収着剤と吸収された作動流体を生成する工程と、液体収着剤と吸収された作動流体を増大された圧力まで加圧する工程と、加圧された液体収着剤と吸収された作動流体を加熱して超臨界状態で収着材料から作動流体を脱着する工程と、脱着された作動流体を導いて発生器を駆動し出力を発生させかつ脱着された作動流体を少なくとも部分的に凝縮する工程と、少なくとも部分的に凝縮された脱着された作動流体を蒸発させて冷却および凝縮していない作動流体を生成する工程とを含む。一実施形態において、加熱は精製運転および化学処理運転の一方からの未利用熱によって提供される。本発明の別の態様によれば、出力を発生させるための収着システムが開示される。収着システムは、作動流体および液体収着材料と流体連通する第1容器を含み、それにより第1容器中で作動流体が液体収着剤に吸着されて、吸着された作動流体を有する液体収着剤フィードを生成する。作動流体は二酸化炭素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、アンモニア、およびクロロフルオロカーボンから選択される。吸着された作動流体を有する液体収着剤フィードは熱源に供給される。熱源は蒸気発生器を含む未利用熱源であってもよい。熱源は液体収着剤を吸着された作動流体から離脱させて超臨界状態の作動流体フィードと液体収着剤フィードを生み出す。第1発生器は超臨界状態の作動流体フィードと流体連通し出力および第1容器と流体連通する少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードを生成する。第1発生器はターボエキスパンダであってもよい。第2発生器は液体収着剤フィードと流体連通し出力および第1容器と流体連通する液体収着剤フィードを生成する。第2発生器は二軸スクリューエキスパンダであってもよい。次に本発明は添付の図面と組み合わせて記載される。次に本出願は図面および以下の用語と組み合わせてより詳細に記載される。本明細書で使用される際、用語収着材料は作動流体を可逆的に結合する材料を指す。収着材料は吸収剤および吸着剤を含むがこれらに限定されない。本明細書で使用される際、用語作動流体は収着材料に可逆的に結合できる液体または気体を指す。本明細書で使用される際、用語発生器は、出力または仕事を発生させるために作動流体例えば吸収または吸着システムによって加圧された作動流体によって駆動されるタービン、シャフトまたは他の機構を指す。本明細書で使用される際、用語容器は収着例えば吸収または吸着および/または脱着を可能にする適切な状態の下で収着材料および作動流体を含有するのに適切なコンテナを指す。本明細書で使用される際、用語廃熱未利用熱または未利用熱源は、熱源が精製または石油化学処理運転でその主な目的に使用された後の処理運転に付随する残留または余熱源例えば蒸気を指す。未利用熱はまた廃熱とも呼ばれる。未利用熱または未利用熱源は、精製および/または石油化学処理運転でもはや使用されない、また従来なら廃棄されるであろう熱源を指す。未利用熱は未利用熱ストリームとして提供され得る。例えば、限定はしないが、未利用熱は、石油および石油化学処理で使用される熱交換器で使用され、現在のプロセスに対する価値はなく、廃棄されつつある蒸気を含むことができる。本明細書で使用される際、用語ポンプは流体を搬送するおよび/または流体を増大した圧力まで加圧するのを補助する物理的な装置を指す。本明細書で使用される際、用語効率は、本発明との関連において、熱の入力を介して発生される出力プラス冷却と定義される。本明細書で使用される際、用語二軸スクリューエキスパンダは、本発明との関連において、出力またはシャフト動作を発生させるために高圧液体または混合相収着液によって駆動される装置と定義される。限定ではなく例示を目的として、図1に概略的に描かれるようなゼオライト13X/CO2吸着システム100が提供される。本実施形態の様々な温度および圧力における二酸化炭素のモリエル線図が図2および3に参照として示される。本実施形態において、2つの容器111および112は吸着モードおよび脱着モードにそれぞれ維持される。一方の容器が吸着モードにある時は他方の容器は脱着モードにあり、その逆もある。この実施形態において、収着材料はゼオライト13Xであり、作動流体はCO2である。吸着モードの容器では、二酸化炭素は約140psiの圧力および約95°Fの温度でゼオライト13Xに吸着される。これらの状態は図2に段階1として示される。吸着が終了したあと、吸着床は例えば関連弁例えば容器111の弁141、または容器112の弁142を運転することによって隔絶され、石油精製または化学プロセスからの未利用熱を使用して加熱される。吸着モードは数秒例えば10秒~数分の間持続可能である。吸着モードの期間は選択された吸着材料および流体に基づいて変化する。未利用熱121または122が二酸化炭素を脱着するために容器に適用され、次に脱着モードを開始する。未利用熱を使用して、容器はこの特定実施形態において約212°Fまで加熱される。吸着床が212°Fまで加熱すると13X収着材料からのCO2の脱着が原因で加圧ストリームが発生する。背圧規制弁例えば容器111の弁113または容器112の弁114の運転に応じて、高圧CO2が容器から圧力緩衝器または冷却器115まで予め設定された圧力例えば約1400psigで放出される。これは図2に段階2として示される。CO2の温度は約212°Fである。加圧されたCO2ストリームは圧力緩衝器/冷却器115で約110°Fまで冷却される。これは図2に段階3として示される。結果として、ライン131中の冷却されたCO2ストリームの圧力は約1380psiであり、温度は約110°Fである。この冷却された作動流体ストリームは次に膨張弁116を使用して約140psiおよび-40°Fまで断熱的に膨張される。これは図2に段階4として示される。膨張弁116は、流れを制限するが止めない流れ制限器またはニードル弁であってもよい。この冷却されたストリーム132は、未利用熱が確実に利用できる精製所または同様の施設内で多くの異なる用途に高品質の冷蔵負荷として使用できる。例えば、冷蔵されたCO2は、精製所および化学プラント内でプロセスストリームを冷却するために熱交換器118に導くことができる。交換器118内で冷蔵運転を実行した後、この代表的な実施形態の二酸化炭素の温度は約60°F~100°Fおよび圧力は約140psiであり得る。二酸化炭素作動流体133は次に後続の吸着モードで使用するために容器の1つに戻され循環される。CO2/ゼオライト13Xシステムは3.5を超える圧力インデックスを有する。圧力インデックスは以下に記載の手順に従い決定される。代替的に、吸着床からより多くの作動流体分子を脱着するためにより高温の熱を適用できる。図3に示されるように、並びに限定ではなく例示を目的として、段階2はここで段階2Aであり、ここで高温未利用熱源が床を212°Fの代わりに450°Fに加熱するために使用される。加圧されたストリームは膨張前に110°Fまで冷却される。従って、更に多量の冷却媒体が段階2で必要になる。ゼオライト13Xおよび二酸化炭素の選択を使用した450°F熱源に基づくこの代替システムの効率は、より高い加熱および冷却レベルを要求するのでかなり異なる。しかしながら、より高いレベルの熱圧力インデックスに基づく収着材料と流体の選択によって、高品質の熱により適した収着システムを作り出すことができることが理解される。上記の考察のために、各容器を管内に吸着剤を備えた管状構成のシェルとすることもできる。容器は約5フィートの内径を有することができかつ約20フィートの長さの管を含む。他の適した容器も使用できる。更に、管状シェル熱交換器以外の交換器を当技術分野の通常技術に基づき選択できる。この例は例示目的で提供される;他の収着材料および流体をゼオライト13XおよびCO2の代わりに、或いはそれらに加えて使用できる。同様の吸着システムの更なる詳細は、SystemUsingUnutilizedHeatforCoolingand/orPowerGenerationと題された特許文献2に開示されており、この特許出願はその全体が本明細書に参照により援用される。本出願の一態様に従い、出力および冷却を発生させるための吸着システムが提供される。この吸着システムは、超臨界状態の作動流体フィードを生成するために作動流体と流体連通し熱源と作動的に接続される収着材料を含む第1容器と、出力および少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードを生成するために超臨界状態の作動流体フィードと流体連通する発生器と、冷却および凝縮していない作動流体フィードを生成するために少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードと流体連通する蒸発器とを含む。一実施形態において、熱源は未使用熱源またはストリームである。例えば、未使用熱源は化学処理または石油化学精製運転からのものである。システムはまた、超臨界状態の第2作動流体フィードを生成するために作動流体と流体連通し熱源と作動的に接続される収着材料を含む第2容器を含む。第1容器および第2容器の各々は収着モードと脱着モードとを有し、脱着モードにおいて作動流体は熱源に応答して収着材料から放出され、収着モードにおいて作動流体は収着材料に収着され、第1容器が吸着モードで運転している時第2容器は脱着モードで運転し、第1容器が脱着モードで運転している時第2容器は吸着モードで運転する。限定ではなく例示を目的として、本出願の一態様に従う吸着システム400が図4に例示される。吸着システム400は第1容器411と、第2容器412と、発生器413と、冷却が望まれる蒸発器414とを含む。第1および第2容器411および412は管内に収着材料を備えた管状シェルタイプ構成であることができる。例えば、第1および第2容器は約5フィートの内径を有しかつ約20フィートの長さの管を含むことができる。他の容器サイズは十分に本出願の範囲内にあると考えられる。更に本出願は管状シェル熱交換器に限定されず、他の交換器並びに他の容器は当技術分野の通常技術に基づいて選択可能であり、収着床、構造化吸着材および中空の繊維吸着材の使用を含むがこれらに限定されない本出願の範囲内に十分にあると考えられる。未利用熱ストリーム431が第1容器411を通過する。ストリーム431に包含された未利用熱はストリームを包含するラインの壁を通過して第1容器411へ入る。未利用熱ストリーム432が第2容器412を通過する。ストリーム432に包含された未利用熱はストリームを包含するラインの壁を通過して第2容器412へ入る。未利用熱ストリーム431および432は同じ未利用熱源または別の未利用熱源から供給できる。或いはまたは更に、容器411および412はまた、その中に収容された吸着剤を再発生させるために冷却媒体フィードを受け止めるように適合可能である。弁アセンブリ441は第1容器411と発生器413との間に置くことができる。この実施形態において、弁アセンブリ441は、作動流体を第1容器411から予め決められたまたは予め設定された圧力で逃がすのを可能にする背圧調節器として機能する。予め決められたまたはあらかじめ設定された圧力は例えば約500psig~約3000psigまでの範囲をとることができる。この圧力は容器に包含される収着材料の量および未利用熱ストリームの温度に依存する。第2弁アセンブリ442は第2容器412と発生器413との間に置かれる。第1弁アセンブリ441と同様に、第2弁アセンブリ442は第2容器内の作動流体を予め設定された圧力で第2容器412から逃がすのを可能にする背圧調節器として機能する。運転中、第1容器411は、圧力約100psiaおよび温度約100Fで第1容器に供給される作動流体フィード421と流体連通している。制御弁451が第1容器411への作動流体の流れを制御する。同じく、第2容器412は、圧力100psiaおよび温度100Fで第2容器に供給される作動流体フィード421と流体連通している。制御弁452は第2容器412への流体の流れを制御する。作動流体421が第1容器411に供給される時、作動流体は第1容器411内に包含される収着材料に吸着される。同じく、作動流体が第2容器412に供給される時、作動流体は第2容器412内に包含される収着材料に吸着される。一実施形態において、第1および第2容器411および412はタンデム式に動作する。弁451が開くと作動流体421が第1容器411に流れる。第1容器411内で平衡が確立されるまで弁451は開き続ける。吸着モードは数秒例えば約10秒から数分間持続可能である。吸着モードの期間は選択された吸着材料および流体に基づき変動する。収着材料と作動流体が加熱され、その結果収着材料からの作動流体の脱着が起きるように未利用熱ストリーム431が第1容器411を通過する。これにより第1容器411に包含される作動流体の圧力が増加する。あらかじめ設定された圧力に達すると、作動流体は第1容器411から弁アセンブリ441を経由して放出され、圧力約1600psiaおよび温度約255Fの超臨界状態の作動流体フィード422を生成する。超臨界状態の作動流体フィード422は、出力を発生させるために発生器413へ流れるように使用される。発生器はタービン、ターボエキスパンダまたは出力を生成するように発生器を作動できるシャフト動作を発生させる他の任意の適切な装置を使用して作動される。発生器はまた、プロセスストリームに対して仕事を実行するポンプまたはコンプレッサなどの回転装置を駆動するように使用されてもよいことも考えられる。更に、この装置は圧力約100psiaおよび温度-58Fの少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィード423を生成する。一実施形態において、超臨界状態の作動流体フィード422は、電気を発生させるかまたはシャフト或いは他の適切な機構を駆動することによって仕事を実行するかのどちらかのために発生器を通過する。本発明の態様に従えば、発生される出力量は、60,000lb/時間のCO2流量に基づき0.95メガワットMWである。発生される出力量はシステムの構成要素に基づいて変動し得ることが考えられる。少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィード423は、冷却および凝縮していない作動流体フィードを提供するために蒸発器414に供給される。凝縮していない作動流体421が次に第1または第2容器に再導入される。例示的実施形態において、少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体423は蒸発器を通して処理されて、気化熱並びに作動流体の顕熱を使用することによって冷却を発生させるが、冷却を発生させる他の適切な容器を利用することもできる。発生された冷却は多くの精製プロセスにおいて使用できる。例えば、冷却を熱交換器で使用して精製または石油化学プロセス運転のためのプロセスストリームを冷却できる。そうした構成において、通常失われるであろう未利用熱が再捕捉されて別のプロセスストリームの冷却を実行するために使用される。例えば、冷却を使用して水を冷却し、冷却水を蒸留塔内のオーバーヘッド凝縮器に提供できる。冷却を使用して燃料ストリームからガス分子を回収できる。ガスタービン発生器の吸気口を冷却するのに冷却を使用して出力を改善することもできる。本出願は精製および石油化学処理分野でのプロセスストリームにおける使用に限定されることは意図されない。未利用熱を使用して建築物の1つ以上を冷却できるように、施設に配置された建築物の1つに設置される建築物冷却システムと組み合わせて熱交換器を使用できることが考えられる。自動車からの排熱を使用する空調と組み合わせて本システムを使用できることも考えられる。第2容器を介してタンデム処理が所望される場合、蒸発器414を通過した後、100psiaに近似の圧力および約100Fの温度の作動流体が、開放した制御弁452を介して第2容器に供給されるように、弁451は閉じられる。平衡が第2容器412内に確立されるまで弁452は開いたままである。上で記載したように、吸着モードは数秒例えば約10秒から数分間持続可能である。吸着モードの期間は選択された吸着材料と流体に基づいて変動する。収着材料と作動流体が加熱され、その結果収着材料からの作動流体の脱着が生じるように未利用熱ストリーム432は第2容器412を通過する。これにより第2容器412に包含された作動流体の圧力が増大する。あらかじめ設定された圧力に達すると、作動流体は第2容器412から弁アセンブリ442を介して放出されて超臨界状態の作動流体フィード422を生成する。作動流体は上に記載されたようにシステムを通過する。蒸発器414を通過した後、作動流体は第1容器411に戻される。この方法において、第1および第2容器411および412は、一方が吸着モードで運転している時他方は脱着モードで運転し、その逆もあるようにタンデム式に運転される。かかる構成により、第1および第2容器411および412は作動流体を発生器413に連続的に供給するように運転する。本出願の一実施形態において、作動流体は二酸化炭素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、アンモニア、およびクロロフルオロカーボン例えば、Freon商標、他の冷媒、或いは他の適切な流体から選択される。収着材料はゼオライト、金属有機構造体MOF、ゼオライトイミダゾレート構造体ZIF、イオン性液体、シリカゲル、吸着ポリマー、炭素、および活性炭素、およびそれらの組み合わせから選択される。一実施形態では、作動流体は二酸化炭素でありおよび/または収着材料はゼオライトである。一実施形態では、作動流体は二酸化炭素であり、ゼオライトはゼオライトX、好ましくはゼオライト13Xである。本出願はまた出力と冷却の両方を発生させるための吸着方法を提供する。方法は、作動流体を収着材料に吸着する工程と、収着材料を加熱して超臨界状態で収着材料から作動流体を脱着する工程と、脱着された流体を導いて発生器を駆動し出力を発生させるか或いはシャフト動作をさせかつ脱着された作動流体を少なくとも部分的に凝縮する工程と、少なくとも部分的に凝縮された脱着された流体を蒸発させて冷却および凝縮していない作動流体フィードを生成する工程とを含む。方法は吸着システムについて上で記載した特徴のいずれもを使用できる。一実施形態において、加熱は精製運転および化学処理運転の一方からの未利用熱によって提供される。例えば、未利用熱は450F以下の温度であり得る。本明細書に記載の吸着システムおよび方法は、システムを通る作動流体の移動を促進するためにポンプまたは追加的な構成要素の使用を必要としないことが留意される。本発明に従えば、出力と冷却の同時発生は、冷却または出力の単独発生と比較して、精製所で利用できる廃熱のより効率的かつ経済的な使用であることが発見された。精製所および石油化学プラント内の廃熱を使用して出力と冷却の発生を同時に一体化することが望ましい例えば、蒸留塔において、冷却を使用してオーバーヘッド温度を下げて出力を改善することが可能であり、出力を使用して蒸留塔の再沸器へフィードを圧送することが可能である。回収された廃熱を精製所および石油化学プロセスへ戻して一体化することは、追加的な燃料を消費する必要性の全体的な低減として、個々のプロセスおよび施設の効率を改善する。下の表は、出力と冷却の同時発生を出力と冷却の単独発生と比較する。例はCO2-ゼオライト13Xの組み合わせの使用に基づく。吸着/脱着床は、収着材料が管の内側に充填されたシェル管設計である。この比較は60,000lb/時間のCO2の同量のガス流に基づく。吸着/脱着床の装置サイズはプロセスの熱スイング時間と関連する。各吸着/脱着容器は約5フィートの内径を有してもよく、長さ約20フィートの管を含む。図1に示されるプロセススキームは、冷却のみの場合に使用できる。出力と冷却を両方発生させるために、図4に示されたプロセススキームを利用できる。出力のみを発生させるために、プロセススキームは、蒸発器のない図4と同様である。本出願の別の態様に従えば、出力と冷却を発生させるための吸収システムが提供される。吸収システムは、作動流体を液体収着剤に吸収する吸収器と、吸収器と流体連通して加圧された液体収着剤と吸収された作動流体のフィードを生成するポンプと、加圧された液体収着剤と吸収された作動流体のフィードを加熱して超臨界状態の作動流体フィードを生成する熱源と、超臨界状態の作動流体フィードと流体連通し出力および少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードを生成する発生器と、少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィードと流体連通し冷却および凝縮していない作動流体を生成する蒸発器とを含む。限定ではなく例示を目的として、本出願の一態様に従う吸収システム500が図5に示される。吸収システム500は吸収器511、ポンプ512、蒸気発生器513、発生器514、蒸発器515、冷却器516、および冷却器517を含む。運転中、吸収器511は、第1圧力約560psiaおよび第1温度約100Fで吸収器に供給される作動流体521および液体収着剤522と流体連通する。吸収器511において、作動流体521は液体収着剤522に吸収されて、吸収された作動流体を有する液体収着剤523を生成する。吸収器511は吸収塔または他の任意の適切な容器であり得る。吸収の間、熱が吸収器内で発生されるが、熱は冷却水または任意の他の適切な手段を使用して吸収器から除去可能であり、吸収器は作動流体を吸着するのに好ましい温度に維持される。ポンプ512は、吸着された流体を有する液体収着剤523を吸収器からより高い圧力までポンピングして、加圧された液体収着剤と吸収された作動流体のフィード524を生成する。加圧された液体収着剤と吸収された作動流体524は、より高い圧力約1400psiaおよび第2温度約104F、一般には100F超である。本発明は特定の圧力および温度に限定されることを意図しない;むしろ、他の温度および圧力は、かかる温度および圧力が加圧された液体収着剤および吸着された作動流体に適切であるという条件で、十分に本発明の範囲内にあると考えられる。加圧された液体収着剤と吸着された作動流体のフィード524は、蒸気発生器513、例えば精留塔または任意の他の適切な容器を含み得る熱源を使用して加熱される。熱源531は蒸気発生器内を流れることができ、作動流体を液体吸収剤から離脱させ、超臨界状態の作動流体フィード525と液体収着剤527を生成する。液体収着剤527は冷却器516に供給され、その後液体収着剤522が吸収器511に戻る。冷却器516は蒸気発生器と流体連通可能であり、冷却水を含むことができる。蒸気発生器513からの超臨界状態の作動流体フィード525は冷却器517内へ送られ温度を約275Fから約60Fへ下げる。圧力は約1400psiaに維持される。他の温度および圧力は本発明の範囲内に十分にあると考えられる。未利用熱ストリームまたは熱源531は、未利用熱源からの未利用熱が、蒸気発生器内に包含された吸収された流体を有する液体収着剤に移ることができるように、蒸気発生器513と作動的に接続可能である。超臨界状態の作動流体フィード525は、出力を発生させるために発生器514に流れるように使用される。発生器はタービン、ターボエキスパンダ、または出力或いは動作を発生させる任意の他の適切な装置であり得る。作動流体は、発生器が、圧力約560psiaおよび温度約43F~100F未満で少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体フィード526を発生するように選択される。本発明は本明細書に記載の圧力および温度に限定されることを意図しない;むしろ、他の温度および圧力は、かかる温度および圧力が部分的凝縮状態526を発生するという条件で、十分に本発明の範囲内にあると考えられる。一実施形態では、超臨界状態の作動流体フィード525は発生器内に送られてシャフトまたは他の適切な機構を駆動することによって出力を発生させるか或いは仕事を実行するかのどちらかを行う。精製所で実行される場合、発生された出力は、精製所使用のため或いは第三者に供給するための電力送電網に供給することができる。本発明に従うシステムによって発生される出力の量は、システムの設計と選択された構成要素に基づいて変動してもよい。例えば、システムは、45,000lb/時間のCO2とアミルアセテート混合物ストリーム525に基づき約32キロワットKWの電力を発生し得る。525のアミルアセテートのモル濃度は3である。システム設計並びに他の条件に基づきシステムは32KWを超える量を発生し得ることが考えられる。少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体526は蒸発器515に供給され、冷却と吸収器511に供給される凝縮していない作動流体521とを生成する。蒸発器515は吸収器511と流体連通できる。例示的実施形態において、少なくとも部分的に凝縮状態にある作動流体526は蒸発器515を通して処理されて、作動流体の気化熱を使用することによって冷却を発生させるが、冷却を発生させる他の適切な容器を利用することもできる。発生された冷却は多くの精製所プロセスに使用できる。例えば、冷却は精製または石油化学プロセス運転用のプロセスストリームを冷却するために熱交換器内で使用できる。かかる構成において、通常失われるであろう未利用熱は再捕捉され、別のプロセスストリームの冷却を実行するために使用される。冷却を使用して水を冷却し、蒸留塔内のオーバーヘッド凝縮器に冷却水を提供することができる。冷却を使用して燃料ストリームからガス分子を回収することもできる。冷却を使用してガスタービン発生器の吸気部を冷却して出力を改善することもできる。本出願の別の態様に従い、出力を発生させるための吸収システムが提供される。気相膨張および液相膨張の両方を使用して出力は発生される。吸収システムは、作動流体を液体収着剤に吸収する吸収器と、吸収器と流体連通して加圧された液体収着剤と吸着された作動流体のフィードを生成するポンプと、加圧された液体収着剤と吸着された作動流体のフィードを加熱して超臨界状態の作動流体フィードを生成する熱源と、少なくとも1つの発生器とを含む。限定ではなく説明を目的として、本出願の一態様に従う吸収システム600が図6に示される。吸収システム600は吸収器611、ポンプ612、蒸気発生器613、発生器614および615、冷却器616、および冷却器617を含む。運転中、吸収器611は第1圧力約600psiaおよび第1温度約127Fで吸収器に供給される作動流体621および液体収着剤622と流体連通する。吸収器611内で、作動流体621は液体収着剤622に吸収されて、吸収された作動流体を有する液体収着剤623を生成する。吸収器611は吸収塔または任意の他の適切な容器であり得る。吸収の間、吸収器内で熱が発生されるが冷却水或いは任意の他の適切な手段を使用して吸収器から除去可能であり、吸収器は作動流体を吸収するのに好ましい温度に維持される。ポンプ612は、吸収された流体を有する液体収着剤623をより高い圧力までポンピングして、加圧された液体収着剤と吸収された作動流体のフィード624を生成する。加圧された液体収着剤と吸収された作動流体624はより高い圧力約1200psiaおよび第2温度約102Fである。本発明は特定の圧力および温度に限定されることを意図しない;むしろ、他の温度および圧力は、かかる温度および圧力が加圧された液体収着剤および吸着された作動流体に適切であるという条件で、十分に本発明の範囲内にあると考えられる。加圧された液体収着剤と吸着された作動流体のフィード624は、蒸気発生器613、例えば精留塔または任意の他の適切な容器を含み得る熱源を使用して加熱される。熱源631は蒸気発生器内を流れることができ、作動流体を液体吸収剤から離脱させ、超臨界状態の作動流体フィード625と液体収着剤627を生成する。液体収着剤627は冷却器616に、次に発生器615に供給され、その後液体収着剤622は吸収器611に戻る。発生器615は発生させるために液相膨張における使用に適切である。発生器615は二軸スクリューエキスパンダであってもよいが、他の出力発生アセンブリは本発明の範囲内に十分にあると考えられる。冷却器616は蒸気発生器613と流体連通可能であり、冷却水を含むことができる。超臨界状態の作動流体フィード625は圧力約1200psiaおよび温度約450Fである。他の温度および圧力は本発明の範囲内に十分にあると考えられる。未利用熱ストリームまたは熱源631は、未利用熱源からの未利用熱が、蒸気発生器内に包含された吸収された流体を有する液体収着剤に移ることができるように、蒸気発生器613と作動的に接続可能である。超臨界状態の作動流体フィード625は、出力を発生させるために発生器614に流れるように使用される。発生器614はタービン、ターボエキスパンダ、または出力或いは動作を発生させる任意の他の適切な装置であり得る。作動流体は、発生器が、圧力約600psiaおよび温度約398Fで作動流体フィード626を発生するように選択される。本発明は本明細書に記載の圧力および温度に限定されることを意図しない;むしろ、他の温度および圧力は本発明の範囲内に十分にあると考えられる。作動流体626は冷却器617に供給される。冷却器617からの低減された温度の作動流体621が次に吸収器611に戻される。本出願は単に便宜上、主に精製および石油化学運転の文脈で記載されるが、それらに限定されることを意図されない。例えば、未利用熱を使用して建築物の1つ以上を冷却できるように、施設に配置された建築物の1つ以上に設置された建築物冷却システムと組み合わせて熱交換器を使用することができることが考えられる。従って、吸収システムは未利用熱を未利用熱ストリームまたは熱源から回収することによって出力および冷却を発生させる。未利用熱源は熱交換器または化学処理プラント或いは石油化学精製プラントの他のプロセス領域からの熱を使用できる。吸収システムは液体収着剤または液体収着剤と作動流体の混合物または作動流体に混合物を含む。さまざまな実施形態において、液体収着剤と作動流体の様々な組み合わせが本出願の範囲内にあると考えられている。高温の未利用熱ストリームとの用途に適切な組み合わせは低温の未利用熱ストリームに適用不能であり得ることに留意されたい。吸収システムの液体収着剤は約2kcal/モル~約25kcal/モル、或いは更に好ましくは約3kcal/モル~約10kcal/モルの平均収着熱Qを有する。本出願の一実施形態において、作動流体はガスであり、二酸化炭素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、アンモニア、クロロフルオロカーボン例えば、Freon商標、他の冷媒、または他の適切な流体から選択される。液体収着剤は水、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、炭酸カリウム、アミルアセテート、アセトン、ピリジン、エチルアルコール、メチルアルコール、酢酸、酢酸イソブチル、無水酢酸、イオン性液体等、または他の適切な液体またはそれらの組み合わせから選択される。一実施形態において、作動流体は二酸化炭素であり、および/または液体収着剤はN-メチル-2-ピロリドンおよびイオン性液体である。本出願の別の態様に従い、出力および冷却を発生させる方法が提供される。方法は、作動流体を液体収着剤に吸収して液体収着剤と吸収された作動流体を生成する工程と、液体収着剤と吸収された作動流体を増大された圧力まで加圧する工程と、加圧された液体収着剤と吸収された作動流体を加熱して超臨界状態で収着材料から作動流体を脱着する工程と、脱着された作動流体を導いて発生器を駆動し出力を発生させかつ脱着された作動流体を少なくとも部分的に凝縮する工程と、少なくとも部分的に凝縮された脱着された作動流体を蒸発させて冷却および凝縮していない作動流体を生成する工程とを含む。方法は吸収システムに関する上述の特徴のいずれもを使用できる。一実施形態において、加熱は、精製運転および化学処理運転の一方からの未利用熱によって提供される。例えば、未利用熱は450°F以下の温度である。圧力インデックス本出願の実施形態は、様々な脱着温度で決定できる圧力インデックスを使用し、この圧力インデックスは、収着材料と作動流体との適切な組み合わせを決定するために使用される。これらの組み合わせは本明細書に記載の収着方法に使用されるように特別に適合可能である。なぜなら、それらは、利用可能なエネルギー源必ずしもそうではないが多くは何らかの他の特定の目的例えば廃熱に使用されることが主に意図される低グレード熱源であるによって作動流体の加圧を共同で最大化するΔPからである。圧力インデックスは、次の方法によって決定される。百100グラムの収着材料が、容器の両端に存在する弁を有する関連の装置から隔離されるように設計された1リットルの容器に配置される。容器はまた、内部圧力と温度を測定するための表示器を有する。容器は、1気圧で洗い流されかつ純粋な流体例えば、CO2で満たされる。収着材料は流体を吸着し、収着剤は加熱することがある。容器は、298K77°Fおよび1大気で平衡され、この収着圧力はPI=1.0と規定される。容器は、予め選択された脱着温度例えば348K即ち167°Fに加熱される。容器および収着材料が予め選択された脱着温度に達すると、PFを決定するために内部容器圧力が測定される。圧力インデックスは、PF対PIの比率として規定される。上に記載したように、本出願の実施形態において、より低い未利用熱を使用する。低レベルの熱例えば低グレード未利用熱を利用する収着システムで使用するのに好ましい収着材料/流体の組み合わせを選択するために、上で規定したような、少なくとも低レベル熱圧力インデックスを究明することがしばしば望ましいか或いは必要である。少なくとも1.5の圧力インデックスが、低レベル未利用熱を適用する使用に一般に適している。それにもかかわらず、本出願の他の実施形態は高レベル熱源を使用できる。従って、これらの実施形態において、高レベル熱圧力インデックスを選択することが望ましい。かかる場合には、収着材料と作動流体の組み合わせは1.2という低さの圧力インデックスを有し得る。収着材料上述のように、また本出願で使用されているように、収着材料という用語は、作動流体を可逆的に結合する材料を指す。収着材料は吸収剤および吸着剤を含むがこれらに限定されない。本出願の実施形態に使用できる吸収材料は、水、グリコール、アミルアセテート、アセトン、ピリジン、エチルアルコール、メチルアルコール、酢酸、酢酸イソブチル、無水酢酸、イオン性液体、等を含むが、それらに限定されない。本出願の実施形態に使用できる吸着材料は、金属有機構造体ベースMOFベースの収着剤、ゼオライトイミダゾール構造体ZIFの収着材料、ゼオライトおよび炭素を含むが、それらに限定されない。MOFベースの収着剤は、複数の金属、酸化金属、金属クラスタまたは酸化金属クラスタ構成単位を有するMOFベースの収着剤を含むが、それらに限定されない。参照により本出願に組み込まれる特許文献3に開示されているように、金属は、周期律表の遷移金属、およびベリリウムから選択することができる。例示的な金属は、亜鉛Zn、カドミウムCd、水銀Hg、ベリリウムBeおよび銅Cuを含む。金属構成単位は、多孔質構造を形成するための有機化合物によって結合することができ、隣接する金属構成単位を結合するための有機化合物は、1,3,5-ベンゼントリベンゾエートBTB;1,4-ベンゼンジカルボキシレートBDC;シクロブチル1,4-ベンゼンジカルボキシレートCBBDC;2-アミノ1,4ベンゼンジカルボキシレートH2NBDC;テトラヒドロピレン2,7-ジカルボキシレートHPDC;テルフェニルジカルボキシレートTPDC;2,6ナフタレンジカルボキシレート2,6-NDC;ピレン2,7-ジカルボキシレートPDC;ビフェニルジカルボキシレートBDC;またはフェニル化合物を有する任意のジカルボキシレートを含むことができる。特定の材料のMOFベースの収着材料は、MOF-177、Zn4O1,3,5-ベンゼントリベンゾエート2の一般式を有する材料;IRMOF-Iとしても知られるMOF-5、Zn4O1,4-ベンゼンジカルボキシレート3の一般式を有する材料;IRMOF-6、Zn4Oシクロブチル1,4-ベンゼンジカルボキシレートの一般式を有する材料;IRMOF-3、Zn4O2-アミノ1,4ベンゼンジカルボキシレート3の一般式を有する材料;およびIRMOF-11、Zn4Oテルフェニルジカルボキシレート3またはZn4Oテトラヒドロピレン2,7-ジカルボキシレート3の一般式を有する材料;IRMOF-8、Zn4O2,6ナフタレンジカルボキシレート3の一般式を有する材料;およびCu-BTCMOF、C18H6Cu3O12銅ベンゼン-1,3,5-トリカルボキシレートの一般式を有する材料を含む。例示的なゼオライトイミダゾール構造体ZIFの収着材料は、UniversityofCaliforniaLosAngelesにおいて開発され、全体が参照により本出願に組み込まれる非特許文献1で一般に説明されているZIF-68、ZIF-60、ZIF-70、ZIF-95、ZIF-100を含むが、それらに限定されない。ゼオライト吸着材料は、式M2/nOAl2O3ySiO2wH2O式中、yは2以上であり、Mは、ナトリウム、カリウム、マグネシウムおよびカルシウムなどの電荷平衡カチオンであり、Nは陽イオンの原子価であり、wはゼオライト空隙に含有された水の分子を示すによって表されるアルミノケイ酸塩を含むが、それらに限定されない。本出願の方法およびシステムに含むことができるゼオライトの例は、天然および合成のゼオライトを含む。天然ゼオライトは、チャバザイトCAS登録No.12251-32-0;典型的な式Ca2[AlO24SiO28]13H2O、モルデナイトCAS登録No.12173-98-7;典型的な式Na8[AlO28SiO240]24H2O、エリオナイトCAS登録No.12150-42-8;典型的な式Ca、Mg、Na2、K24.5[AlO29SiO227]27H2O、フォージャサイトCAS登録No.12173-28-3、典型的な式Ca、Mg、Na2、K229.5[AlO259SiO2133]235H2O、クリノプチロライトCAS登録No.12321-85-6、典型的な式Na6[AlO26SiO230]24H2Oおよびフィリップサイト典型的な式:0.5Ca、Na、K3[AlO23SiO25]6H2Oを含むが、それらに限定されない。合成ゼオライトは、ゼオライトA典型的な式:Na12[AlO212SiO212]27H2O、ゼオライトXCAS登録No.68989-23-1;典型的な式:Na86[AlO286SiO2106]264H2O、ゼオライトY典型的な式:Na56[AlO256SiO2136]250H2O、ゼオライトL典型的な式:K9[AlO29SiO227]22H2O、ゼオライトω典型的な式:Na6.8TMA1.6[AlO28SiO228]21H2O、式中、TMAはテトラメチルアンモニウムであるおよびZSM-5典型的な式:Na、TPA3[AlO23SiO293]16H2O、式中、TPAはテトラプロピルアンモニウムであるを含むが、それらに限定されない。本出願の実施形態に使用することができるゼオライトはまた、見出しモレキュラーシーブの下で、非特許文献2に開示されたゼオライトを含み、この文献は、その全体が参照により本出願に組み込まれる。合成ゼオライトの収着材料は、W.R.GraceandCo.Columbia,Md.から、またChengduBeyondChemicalSichuan,P.R.ChinaからSylosiv登録商標ブランドなどで商業的に入手可能である。例えば、Sylosiv登録商標A10は、1つの商業的に入手可能なゼオライト13X製品である。作動流体上に記載したように、流体という用語は、収着材料に可逆的に結合する液体またはガスを指す。本出願に従って使用できる流体の非限定的な例は、二酸化炭素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、アンモニア、クロロフルオロカーボン例えばFreon商標、他の適切な流体並びに冷媒を含む。ある特定実施形態において、上述の圧力インデックスを満足する任意の好適な流体または冷媒を使用できる。収着材料および流体の選択本発明の他の態様によれば、化学的処理または石油化学精製運転内の未利用熱収着システムの組み合わせに使用するための収着材料および作動流体を選択するための方法が提供される。本方法は一般に、少なくとも1.5の圧力インデックス基準を満たす収着剤を同定する工程を含む。一実施形態では、固定されたチャンバ内で測定された内圧が、収着圧力の少なくとも2倍、または少なくとも3倍、または少なくとも4倍、または少なくとも6倍、または少なくとも8倍である場合、組み合わせて使用するための収着剤および作動流体が選択される。収着システムは、出力および冷却を発生させるために使用できる。上述の方法は吸収システムには適用されない。収着熱好ましくは、収着材料と流体との連結は、最高450°Fの熱源用に約2kcal/モル~約25kcal/モル、より好ましくは約4kcal/モル~約10kcal/モルの平均収着熱Qを有する。収着熱は、より高い温度の熱源例えば、450°F超~1700°Fまでが利用可能である場合、2kcal/モル~約40kcal/モルにあるべきである。収着材料はまた、作動流体に対して高い容量を有するべきである。本出願の収着システムの使用本出願の収着システムは、設定により、収着材料を含む容器、作動流体供給部、熱供給部および脱着された作動流体を効果的に発生器に導いて出力を発生させ、かつ蒸発器に導いて冷却を提供するための手段の存在が可能にされることを前提として、様々な用途に使用することができる。例えば、脱着されたガスをターボエキスパンダに導いて出力を提供することができる。本出願の吸収システムおよび方法は、設定により、作動流体を液体収着剤に吸収するための吸収器および作動流体を液体収着剤から脱着するための蒸気発生器、作動流体供給部、熱供給部、およびポンプ、および脱着された流体を効果的に発生器に導いて出力を発生させ、かつ蒸発器に導いてそこに冷却を提供するための手段の存在が可能にされることを前提として、様々な用途に使用することができる。本出願の収着システムの潜在的な用途は、住居用夏に空気調節を、冬にヒートポンプを行う、車両用車載の空調が排熱を使用する、および産業用精製および化学プラント用途を含む。本出願の一実施形態では、収着システムまたは方法は化学または石油化学プラント内で使用され、脱着された流体は、出力を発生させるために、および冷却を提供して他のプロセス領域、特に混合物の成分を分離するために温度差に依存する領域を補助するために使用される。例えば、スタックを上がる煙道ガスから液化石油ガスLPG、C3を回収するために冷却を使用することができ、或いは特に夏の数か月間、凝縮器を運転して減圧蒸留塔の効率を改善するために冷却を使用することができる。収着材料と作動流体を適切に選択することによって、収着システムまたは方法は、従来技術の収着システムによってこれまでに提供されたものよりも低いグレードの熱を有効に使用することができる。例えば、本出願の一実施形態では、熱供給は、約70°C158F~約300°C572F、より好ましくは約90°C194F~約180°C356Fの温度を有する未利用熱である。本出願は、本明細書に記載した特定の実施形態による範囲に限定されない。実際に、本明細書に記載した修正形態に加えて本発明の様々な修正形態が、前述の説明および添付図から当業者には明白になるであろう。かかる修正形態は、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれるように意図される。全ての値は近似であり、説明の為に提供されていることが更に理解される。特許、特許出願、文献、製品説明、およびプロトコルが本出願の全体にわたって引用され、その各々の開示は、すべての目的のためにその全体が参照により本出願に組み込まれる。"