吸附天然气（ANG）作汽车燃料的开发研究

天然气作为汽车燃料的发展近期颇为迅速,但ＣＮＧ由于需要高压而带来技术经济上的一些限制,为此国外正在开发吸附天然气,其核心是吸附剂,目前已从试验开始走上应用阶段。     

天然气吸附储存技术

1 技术简介吸附储存天然气 (ＡＮＧ)技术是在储罐中装入高比表面的天然气专用吸附剂 ,利用其巨大的内表面积和丰富的微孔结构 ,在常温、中压 ( 6 0ＭＰａ)下将天然气吸附储存的技术。当储罐中压力低于外界时 ,气体被吸附在吸附剂固体微孔的表面 ,借以储存 ;当外界的压力低于储罐中压力时 ,气体从吸附剂固体表面脱附而出供应外界。与压缩天然气相比 ,ＡＮＧ具有投资和操作费用降低 50 % ,储罐形状和材质选择余地大 ,质轻 ,低压 ,使用方便和安全可靠等优点 ,其技术关键是开发甲烷吸附量高的天然气专用吸附剂。ＡＮＧ吸附剂的性能通常以 2 5℃…     

天然气吸附及其理论的研究进展

为提高吸附天然气存储效率,针对吸附天然气技术中存在的问题,从活性炭吸附剂的结构设计和吸附理论研究的发展现状两个方面综述了天然气吸附及其理论的研究进展。活性炭结构设计主要是从孔结构控制和吸附热效应两个方面展开讨论。同时介绍了天然气吸附理论的研究情况,包括临界条件气体吸附的各种模型和超临界吸附。临界吸附的Langmuir,BET以及Dubbin模型都是理想的模型理论,存在着一定的局限性;超临界吸附由于体系复杂,多为实验数据的回归,缺乏明确的解释。通过上述分析,客观地指出了目前吸附天然气研究中的一些问题以及进一步发展的方向。     

压缩天然气与天然气汽车

国外使用天然气作为汽车燃料、汽车改装、天然气储存以及加气站的全套技术均已成熟，并已投入大批量生产，据统计，国外已有天然气汽车１５０万辆，天然气加气站近２２００座。     

我国天然气吸附(ANG)技术现状

天然气吸附技术具有使天然气在低压下获得接近于高压下CNG的能量密度这一显著优点,正在成为天然气储存方式研究的一个新热点。介绍了天然气吸附技术的原理,天然气吸附剂制备的三种常用方法;综述了国内制备天然气吸附剂的现状和影响天然气吸附剂性能因素的研究现状,试验和研究表明影响天然气吸附剂性能的主要因素有吸附剂结构（比表面积、孔壁碳密度、孔径）、填充密度、微孔客积、吸脱附热性能,气质组分等;最后指出了天然气吸附技术发展的趋势和应用前景。     

吸附贮存天然气吸附热的研究

本文从理论上推导了绝热吸附贮存天然气的吸附贮量和吸附温度变化的关系式, 实验结果进行了验证,其结果表明,该方程计算值、图解值均民实验值得很符。     

天然气汽车甲烷专用吸附剂的研究开发概况

综述了国内外天然气汽车专用吸附剂的研究开发情况和发展动态 ,指出中低压天然气吸附储存技术 (ANG)是一种可替代目前普遍应用的高压储存技术 (CNG)的新型的天然气储存技术 ,该技术的关键是研制专用的天然气吸附剂 ,国内外在这方面作了大量的工作并取得可喜的成果 ,国内以木质素为原料制备的吸附剂在 3 5MPa时所储存的天然气可以达到并超过 2 0MPa时CNG所储存的天然气气量。     

超高比表面积活性炭用于天然气吸附储存的研究

以超高比表面积活性炭为吸附剂,对天然气的吸附储存性能进行了研究。结果表明,超高比表面积活性炭具有较强的循环使用性能,经180次循环使用后,吸附储存天然气的能力仅下降9%左右。天然气的脱附量(V/mL)与脱附时间(t/s)之间满足函数关系:V=149.7Ln(t)-97.2,天然气脱附速率为:dV/dt=149.7/t;吸附压力P(MPa)与天然气脱附量增加百分率X(%)之间满足乘幂函数关系:X=C×P-n。     

天然气脱氮工艺评述

为了加速致密油气藏、页岩气和劣质天然气(SQNG)的开发与利用,近年来,天然气脱氮工艺在全球范围内受到普遍关注。当前应用于工业的天然气脱氮工艺包括:深度冷冻、溶剂吸收、变压吸附和膜分离。深度冷冻工艺流程复杂,投资与成本均较高,较适用于氮气含量相对较高的、处理高压天然气的大型脱氮装置。溶剂吸收工艺因溶剂选择困难且循环量大,还需要致冷系统,近年来工业上很少采用。"Molecular Gate"脱氮工艺的关键技术是使用孔径尺寸可以调节和控制的硅酸钛分子筛,此工艺已成为当前中、小型脱氮装置使用工艺的发展主流。随着天然气脱氮用特殊膜分离材料的成功开发,膜分离脱氮工艺也正在迅速发展,但膜材料的性能还有待进一步完善。     

天然气汽车技术及其进展

介绍了国外天然气汽车及其相关技术，如加气站设备、天然气汽车专用器件等的发展水平及特点。预测了未来20～30年内天然气汽车技术领域研究发展动向，主要是改进燃烧过程、降低有害物排放；进行LNG技术与装置市场化的研究开发等。指出我国天然气汽车技术基础薄弱，建议全面规划、分步实施；打好基础、控制速度；抓好器件、优化系统；独立开发与有选择地引进相结合的原则发展这项产业。     

吸附天然气存储材料的研究进展

天然气是一种清洁优质能源,天然气的高效储存是其大范围应用的关键。对当前几种天然气的存储技术:压缩天然气存储、液化天然气存储、天然气水合物存储及吸附天然气存储技术进行了对比分析,介绍了天然气吸附存储技术原理,调研了天然气吸附存储材料研究进展,包括沸石分子筛类吸附材料、多孔碳质吸附材料及金属有机骨架类吸附材料,指出吸附天然气存储技术具有广阔的应用前景,并总结了各类天然气吸附存储材料的未来研发方向。     

碳基吸附剂结构对天然气脱附量的影响

采用不同的活性炭作为天然气吸附剂,分别于3.4MPa、7.0MPa对活性炭的天然气脱附量进行测定。实验考察了比表面积、孔结构及活性炭密度对活性炭脱附性能的影响。实验结果表明,比表面积与孔径为4.0nm或6nm以下的孔容是影响单位质量活性炭天然气脱附量的两个关键因素,而由于滞气的影响,微孔中所脱附的天然气量只是活性炭总脱附量的一部分。其中,4.0nm或6.0nm以下的孔容与7.0MPa下单位质量活性炭天然气脱附量之间存在着良好的线性关系。     

海上浮式LNG脱水工艺方案探讨

从分离原理、处理规模、脱水深度、装置占地和海上适应性等多个方面出发,对常用的天然气脱水工艺进行了比较和总结。针对南海某目标气田的基础数据和海况特点,对大型浮式LNG装置的脱水方案进行工艺优化,最终选出了以4A分子筛为吸附剂和压缩BOG(蒸发气)为再生气的二塔式吸附脱水工艺,其具有露点低、占地少和海洋环境适应性强等特点。     

储气库井口天然气计量影响特性研究

目的获得准确的储气库井口天然气计量影响特性,评价流量计在储气库井口计量的适应性,提高储气库井口天然气计量的准确度,以优化生产运行参数、提高天然气注采率。 方法采用实验室与储气库现场相结合的实验手段,并基于大数据统计对比分析方法,建立储气库井口流量计计量性能评价方法,研究了5个流量计的计量影响特性。 结果通过对比可知:①不同类型超声流量计在不同压力条件下计量特性不同,受超声流量计探头性能的影响,有的超声流量计经低压测试后,具备代表此流量计在一定高压范围的计量性能,但在远超过检定压力范围的情况下,其计量性能将发生变化;②差压流量计在不同压力条件下计量重复性较好。 结论①靶式流量计对天然气中杂质要求较低,压损小,但误差高达40%,且故障率高;②针对相国寺储气库气质与现场工艺条件(主要是含水量少、凝析油少、节流阀无噪声干扰),经过天然气实流校准后,5个流量计的计量示值误差符合GB 50349-2015《气田集输设计规范》中“井口计量设施的允许偏差为±7.0%”的要求,J1槽道流量计、J2均速管流量计、J3超声流量计偏差满足±5%的偏差范围;③建议储气库井口流量计需经过天然气实流校准后使用,且运行工况流量应高于拐点流量,以保证现场注采气的计量准确性。 