ANG技術(shù)來(lái)源:美國(guó)Gas Technology Energy Concepts Co,Ltd公司(燃?xì)饧夹g(shù)能源概念有限公司)簡(jiǎn)稱G-TEC,位于美國(guó)紐約。它是美國(guó)替代能源開發(fā)及燃料電池研發(fā)的機(jī)構(gòu)。主要是利用天然氣做燃料開發(fā)出了G-TEC系列產(chǎn)品,用于替代乙炔、丙烷(石油液化氣)、丙烯和其它等危險(xiǎn)燃?xì)膺M(jìn)行工業(yè)切割、焊接及熱加工等工藝,主要產(chǎn)品之一“吸附天然氣瓶”,簡(jiǎn)稱“ANG氣瓶”,此吸附技術(shù)已獲得。
ANG技術(shù)發(fā)展:ANG技術(shù)在我國(guó)屬,目前仍然處于待研發(fā)狀態(tài),該技術(shù)的研究, 國(guó)內(nèi)有中國(guó)石油大學(xué)、山西煤化所、華南理工大學(xué)、北京化工大學(xué)等單位在致力于該技術(shù)的研發(fā)。國(guó)外有美國(guó)、加拿大、俄羅斯、英國(guó)、日本也有研究,目前已該技術(shù)已經(jīng)被大量應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的有美國(guó)G-ETC公司。
ANG技術(shù)原理:吸附天然氣瓶是采用“天然氣瓶中填充吸附劑” 在儲(chǔ)罐內(nèi)裝入了高比表面的天然氣專用吸附劑,利用其巨大的內(nèi)表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu),在常溫、低壓(4.0兆帕)下將天然氣吸附儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐內(nèi),當(dāng)儲(chǔ)罐的壓力低于外界壓力時(shí),氣體被吸附在吸附劑固體微孔的表面借以儲(chǔ)存,當(dāng)外界的壓力低于儲(chǔ)罐的壓力時(shí),氣體從吸附劑固體表面脫附而出向外施放。
吸附天然氣瓶安全性:安全性已被美國(guó)、加拿大、歐盟、中國(guó)政府及相關(guān)單位檢驗(yàn)驗(yàn)證,符合相關(guān)安全法規(guī)。其儲(chǔ)氣壓力為4兆帕,是CNG氣瓶壓力的20%,氣瓶放置無(wú)需特殊要求,移動(dòng)方便,可使你的現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有危險(xiǎn)的高壓燃?xì)猓影踩煽俊?
吸附天然氣瓶特點(diǎn):安全:相對(duì)其它工業(yè)燃?xì)猓烊粴獗旧砀踩L烊粴馐且环N無(wú)毒、不易引發(fā)爆炸,比空氣輕的氣體,這意味著即使天然氣泄露到空氣中,也不會(huì)讓人身體不適,因?yàn)樾孤兜奶烊粴馊菀紫蛏蠑U(kuò)散并且不易引發(fā)爆炸。
節(jié)能:天然氣價(jià)格低廉,生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染、無(wú)廢棄物,燃料干凈,有利于節(jié)能,堪稱綠色能源。
環(huán)保:天燃?xì)獠幻昂跓煟o工人一個(gè)清爽的工作環(huán)境,不會(huì)使工人吸入大量黑煙和煙塵,保護(hù)身體健康。而乙炔和丙烷在燃燒時(shí)易積碳,點(diǎn)燃時(shí)冒黑煙和煙塵,污染工作環(huán)境,對(duì)人體健康有害。操作工人接觸到乙炔和丙烷,吸入乙炔和丙烷對(duì)人體有強(qiáng)烈的傷害。天然氣是綠色環(huán)保低碳產(chǎn)品,使用時(shí)無(wú)黑煙、無(wú)有害氣體、無(wú)污染廢棄物。
高效:天然氣燃燒效率高、清潔,在生產(chǎn)和使用過(guò)程中,不會(huì)產(chǎn)生污染廢棄物。天然氣火焰溫和矯形速度快,無(wú)風(fēng)炮,切割、焊接表面光滑度高,提高了加工質(zhì)量。
省錢:市場(chǎng)上天然氣比其它危險(xiǎn)燃?xì)獗阋似骄s30~50%,因此,天然氣比其它危險(xiǎn)燃?xì)饨档图s30~50%以上的成本。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外能源價(jià)格均出現(xiàn)了上漲,而天然氣比其它危險(xiǎn)燃?xì)獾鹊膬r(jià)格低很多,尤其西氣東輸工程更是降低了天然氣的價(jià)格。
吸附天然氣瓶技術(shù)參數(shù):目前已有型號(hào)NG-140#:水容積50升、尺寸D25*131厘米、毛重55公斤,儲(chǔ)氣壓力4兆帕,儲(chǔ)氣量4立方米,與一般3公斤的乙炔瓶熱值用量相當(dāng)。
吸附天然氣瓶使用模式:吸附天然氣瓶使用模式是沒(méi)有燃?xì)夤艿雷鳂I(yè)現(xiàn)場(chǎng)理想的選擇,類似乙炔瓶的使用模式。ANG與CNG儲(chǔ)存技術(shù)參數(shù)在同壓同容積的對(duì)比:
存儲(chǔ)形式 | 壓力MPa | 水容積L | 溫度℃ | 壓縮級(jí)數(shù) | 儲(chǔ)罐工藝 | 儲(chǔ)氣倍數(shù) | 儲(chǔ)氣量m3 | 儲(chǔ)量V/V | 釋放量V/V | 同壓密度 |
CNG | 4 | 50 | 25 | 3 | 無(wú)縫 | 40 | 2 | 40 | 39 | 小 |
ANG | 4 | 50 | 25 | 1 | 焊接 | 80 | 4 | 80 | 78 | 大 |
充裝模式可行性:根據(jù)吸附天然氣瓶吸附原理,可以直接利用天然氣壓力差對(duì)流充裝。
充裝熱量的處理:充裝天然氣吸附過(guò)程會(huì)生產(chǎn)熱量,會(huì)使瓶?jī)?nèi)壓力逐漸升高,會(huì)延長(zhǎng)吸附充氣的時(shí)間,所以要搭建水循環(huán)降溫設(shè)備。
充裝分流排:充裝平臺(tái)根據(jù)需求可以搭建多個(gè)含水循環(huán)降溫設(shè)備分流排分別同時(shí)充裝。
介質(zhì)成分:吸附實(shí)驗(yàn)證明吸咐劑的吸咐存貯能力可能會(huì)因?yàn)橹貜?fù)吸收充入氣瓶的天然氣中存在的少量的高分子碳?xì)浠衔锾荚訛镃5或大于C5的烷類物質(zhì)而導(dǎo)致其存貯能力慢慢下降。這些高分子碳?xì)浠衔锾荚訛镃5或大于C5的烷類物質(zhì)則因其中良好的吸咐性能,不斷的被吸咐,累積,而不會(huì)隨著天然氣的使用而被釋放。天然氣中的其它成分如:氮?dú)狻O2或其它輕烷類物質(zhì)如碳原子在C2-C4之間的輕烷類物質(zhì)會(huì)隨著天然氣的使用釋放出來(lái)。考慮到這些高分子碳?xì)浠衔锶缣荚訛镃5或大于C5的烷類物質(zhì)的吸咐與累積對(duì)充氣吸咐劑性能的影響,我們對(duì)充裝入氣瓶的天然氣相關(guān)成分有范圍標(biāo)準(zhǔn),在范圍標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)吸咐劑壽命最少能重復(fù)充入和釋放天然氣達(dá)10年(或3000次)之久,吸咐存貯的天然氣不小于原新氣瓶充滿氣時(shí)氣量的 90%。可接受的天然氣相關(guān)成分范圍標(biāo)準(zhǔn):
Component(成份) | Acceptable Range (可接受的含量范例) |
Hydrocarbons(碳?xì)浠衔? | |
Methane(CH4—甲烷) | >83.00% |
Ethane(C2H8—乙烷) | <15.00% |
Propane(C3H8—丙烷) | <3.00% |
Butane(C4H10—丁烷) | <0.40% |
Pentane(C5H12—戊烷) | <0.10% |
Hexane(C6H14—己烷) | <0.05% |
Heptane(C7H16—庚烷) | <0.02% |
Octane(C8H18—辛烷) | <0.02% |
Nonane(C9H20—壬烷) | <0.02% |
Other Items(其它物品) | |
Carbon Dioxide (CO2—二氧化碳) | <2.5% |
Nitrogen (N2—氮) | <3.50% |
含S總量 | <70mg/m3 |
濕度 | <磅/百萬(wàn)立方英尺(112mg/m3) |
充裝時(shí)間:有水循環(huán)降溫充裝設(shè)備的單瓶或多瓶充滿時(shí)間都約30分鐘,吸附劑才能達(dá)到吸附狀態(tài),不停的循環(huán)加充和卸載。假如分流排100個(gè),每小時(shí)約充裝200瓶。按照分流排出口的小流量計(jì)差值計(jì)滿4立方米為準(zhǔn)來(lái)計(jì)量,也可充裝完成后,以稱重為檢測(cè)氣瓶是否充滿,假如天然氣密度約為0.7,一般每瓶充滿的天然氣凈重約為2.8公斤。
充裝相關(guān)輔件技術(shù)參數(shù):
1. 天然氣供氣管道及充裝設(shè)備管道設(shè)計(jì)壓力≥6.0兆帕,包含整套充裝設(shè)備中的所有部件都能承受的壓力必須≥6.0兆帕;2. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)境溫度:≤50℃;
3. 充裝壓力:≤4.0兆帕;
4. 天然氣流量:≥【(瓶數(shù)*4)*2*150%】m3/h,視具體充裝分流排瓶數(shù)的多少來(lái)決定;
5. 調(diào)壓和計(jì)量:進(jìn)氣管道要安裝排污口、過(guò)濾器、截止閥、調(diào)壓器、壓力表、流量計(jì)、單向閥、安全閥等,每一個(gè)分流排出口要安裝截止閥、小流量計(jì)等;
6. 安全閥壓力:充裝系統(tǒng)的安全閥安全開啟壓力:4.2-4.5兆帕。
LNG 放散氣回收Oct 2017.pptC