氣態(tài)烴吸附裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及天然氣運(yùn)算技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種氣態(tài)烴吸附裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著頁巖技術(shù)的突破，很多天然氣、頁巖氣氣井生產(chǎn)出越來越多的乙燒(含少量乙烯)等輕烴。這些輕烴，主要成分是C2(含兩個(gè)碳原子，余下類推)、C3、C4有機(jī)物，有時(shí)也稱作天然氣液體(NGL)。乙烷可以作為重要的化工原料，但是其運(yùn)輸并不是很方便。如果期望以壓縮態(tài)液體的形式運(yùn)輸儲(chǔ)存，所需的壓力高達(dá)近60個(gè)大氣壓，這超過了大多數(shù)化工儲(chǔ)氣罐的壓力范圍。
[0003]吸附式乙烷氣指的是低壓情況下(35個(gè)大氣壓以下)把乙烷壓縮在吸附劑表面的技術(shù)。在吸附式乙烷氣里技術(shù)中，乙烷氣的儲(chǔ)存量可以通過使用物理或化學(xué)吸附得到提高。一般提高的量在35個(gè)大氣壓下面是9倍左右。通常，吸附劑是塊狀形狀，一般是木炭或焦炭，壓縮后的活性炭顆粒，金屬有機(jī)物結(jié)構(gòu)，或高比表面沸石材料。這樣很多現(xiàn)有的化工壓力儲(chǔ)罐就可以通過吸附的方式儲(chǔ)存乙烷、乙烯和乙炔。
[0004]因此，如何提供一種方便的氣態(tài)烴存儲(chǔ)裝置就成了本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種氣態(tài)烴吸附裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中采用壓縮態(tài)液體的形式運(yùn)輸儲(chǔ)存氣態(tài)烴時(shí)所需要的壓力過高的問題。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0007]一種氣態(tài)烴吸附裝置，包括適于吸附所述氣態(tài)烴的吸附材料和適于容納所述吸附材料的壓力容器瓶，在所述壓力容器瓶內(nèi)還至少設(shè)置一個(gè)多孔柔性濾封袋，所述吸附材料部分或全部的放置于所述多孔柔性濾封袋內(nèi)。
[0008]優(yōu)選地，所述多孔柔性濾封袋上的平均空隙小于所述吸附材料的平均粒徑。
[0009]優(yōu)選地，所述多孔柔性濾封袋至少由以下一種材料制成:有機(jī)無紡布、有機(jī)有紡布、無機(jī)無紡布及有機(jī)有紡布。
[0010]優(yōu)選地，所述多孔柔性濾封袋由擴(kuò)張塑料膜制成。
[0011]優(yōu)選地，所述擴(kuò)張塑料膜包括擴(kuò)張?zhí)胤埡蛿U(kuò)張聚丙烯中的至少一種。
[0012]優(yōu)選地，所述多孔柔性濾封袋由擴(kuò)張塑料膜制成。
[0013]優(yōu)選地，所述的多孔柔性濾封袋至少由包括無紡布或有紡布的纖維材料作為基材制成。
[0014]優(yōu)選地，所述纖維材料熔點(diǎn)溫度或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于85°C。
[0015]如上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:通過本發(fā)明提供的上述方案可以充分利用頁巖革命帶來的乙烷資源，可以利用現(xiàn)有化工壓力容器，有效的利用乙烷、乙烯這些最重要的化工原料，提高了乙烷資源運(yùn)輸?shù)男屎桶踩浴?br>【附圖說明】
[0016]圖1顯示為一種氣態(tài)烴吸附裝置的原理圖。
[0017]元件標(biāo)號說明
[0018]1 壓力容器瓶
[0019]2 吸附材料
[0020]3 多孔柔性濾封袋
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0022]請參閱圖1。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0023]請參閱圖1，本發(fā)明提供一種氣態(tài)烴吸附裝置的原理圖，如圖所示，所述氣態(tài)烴吸附裝置可以適用于存儲(chǔ)乙烷、乙烯和乙炔等氣態(tài)烴，包括適于吸附所述氣態(tài)烴的吸附材料2和適于容納所述吸附材料2的壓力容器瓶1，在所述壓力容器瓶1內(nèi)還至少設(shè)置一個(gè)多孔柔性濾封袋3，所述吸附材料2部分或全部的放置于所述多孔柔性濾封袋3內(nèi)。
[0024]在具體實(shí)施中，前述吸附材料2具有納米微結(jié)構(gòu)并且多孔柔性濾封袋3的平均孔隙直徑小于吸附材料2的體積平均粒徑。其中，吸附材料2表面有非極性的C-C(碳-碳)鍵、和碳-氫鍵，利用相似相容、或曰相似相溶的原理提高非極性的乙烷分子在納米吸附劑表面的滲透度。
[0025]進(jìn)一步地，還可以在吸附材料中加入以下高導(dǎo)熱材料中的至少一種:金屬絲、鍍金屬件、金屬薄膜、碳黑類材料。
[0026]具體地，吸附材料(吸附材料又稱C2吸附劑，簡稱吸附劑)包括活性碳化硅、活性碳、乙炔黑、沸石、活性石墨、活性焦炭或碳分子篩，所述的吸附材料的體積平均粒徑是從
0.001mm到20_。這里所指的體積平均粒徑是指構(gòu)成吸附劑材料的基本粒徑，例如，可以把體積平均粒徑在10微米的粉末狀吸附材料壓制成25mm的塊狀，這個(gè)塊狀吸附材料的體積平均粒徑仍然是10微米。即吸附材料包括但不限于活性碳化硅、活性碳、乙炔黑、沸石、活性石墨、活性焦炭、碳分子篩，或前述材料的組合。
[0027]所述的吸附材料可由放電產(chǎn)生的等離子體來活化。等離子體中加入烴類預(yù)聚體可以制成表面的非極性碳-碳鍵或碳-氫鍵。等離子體中加入過氧化氫、氨水可以制成表面的極性羥基。等離子體中加入適量氧氣或者臭氧可以制成表面的碳-氧鍵。等離子體中加入二氣娃燒可以制成表面碳_娃鍵。
[0028]具體的，吸附材料表面同時(shí)還可以有極性的碳-氧鍵，羥基和弱極性的碳-硅鍵以調(diào)節(jié)吸附功或者吸附熱。
[0029]在具體實(shí)施中，多孔柔性濾封袋3可以是由有機(jī)或無機(jī)的無紡布或有紡布制成，及其它們的組合，或者是擴(kuò)張塑料膜制成的，所述擴(kuò)張塑料包括擴(kuò)張?zhí)胤?，擴(kuò)張聚丙烯，并且所述多孔柔性濾封袋3在功能上可以過濾吸附材料中的粉塵，很大程度上防止粉塵進(jìn)入管道及后續(xù)系統(tǒng)。
[0030]具體地，還可以同時(shí)在多孔柔性濾封袋3中引入導(dǎo)熱性能好的材料提高充氣放氣時(shí)候的溫度控制。與現(xiàn)有沒有濾封袋的吸附材料封裝方式相比，本發(fā)明的技術(shù)方案提高了過濾表面積，減少吸附劑顆粒因?yàn)榕鲎材Σ炼鸹遥乐箽饣叶氯麣饴?，從而避免了吸附式天然氣氣瓶在?nèi)燃機(jī)機(jī)動(dòng)車輛上因?yàn)槠鸹叶氯麣饴坊蛘邔Πl(fā)動(dòng)機(jī)造成損傷。
[0031]在具體實(shí)施中，多孔柔性濾封袋3還可以是采用的無紡布或有紡布的纖維材料為基材，所述纖維材料熔點(diǎn)溫度或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)高于85°C，其中，纖維材料含有但不限于以下一種或者多種材料的純凈物或共聚物或混合物:聚酯、聚丙烯、聚丙烯腈，聚烯烴，聚酰胺，聚亞酰胺，聚氨酯，纖維素、聚碳酸酯、聚苯硫醚，聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、玻纖、碳纖維、芳綸、尼龍、高溫尼龍。
[0032]在具體實(shí)施中，多孔柔性濾封袋3為一層或多層結(jié)構(gòu)。并且在多層結(jié)構(gòu)情況下至少有一層的平均孔隙直徑小于吸附材料粉塵的體積平均粒徑。多層結(jié)構(gòu)可以通過簡單濾封袋的簡單套疊實(shí)現(xiàn)，就是一層套一層，也可以是濾封袋本身具有的多層結(jié)構(gòu)，例如濾封袋面料出廠就具備的多層壓膜或者混紡結(jié)構(gòu)。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明中的吸附裝置可以含多個(gè)多孔柔性濾封袋3，各個(gè)多孔柔性濾封袋3可以結(jié)構(gòu)上相連或分立，大小可以一致或不同。一般地，多孔柔性濾封袋位于壓力容器開口處或者內(nèi)部，并且包裹部分氣流管線。
[0034]在具體實(shí)施中，吸附裝置內(nèi)還可以設(shè)有隔離件，隔離件可以是隔離片或隔離塊，所述隔離件分布在多孔柔性濾封袋和壓力容器內(nèi)壁之間，方便氣體流動(dòng)，或者所述隔離件也可分布在多孔柔性濾封袋之間或在吸附劑內(nèi)。其中，所述隔離件的結(jié)構(gòu)為中空管、中空夾層片、波紋片或溝槽片中的至少一種。
[0035]另外，所述隔離片由高導(dǎo)熱材料制成，包括金屬、金屬聚合物復(fù)合材料、表面覆蓋金屬的塑料、高導(dǎo)熱陶瓷。
[0036]綜上所述，通過本發(fā)明提供的上述方案可以充分利用頁巖革命帶來的乙烷資源，可以利用現(xiàn)有化工壓力容器，有效的利用乙烷、乙烯這些最重要的化工原料，舉例來說，一個(gè)1方水容積的壓力罐在25大氣壓下只能儲(chǔ)存25方的常壓乙烷氣。加入吸附劑后，這個(gè)壓力罐就可以儲(chǔ)存175方的常壓乙烷氣，是原來的九倍，而增加的吸附劑成本只是原來的罐體成本，這樣的吸附乙烷系統(tǒng)的效費(fèi)比是原來的4.5倍。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0037]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氣態(tài)烴吸附裝置，包括適于吸附所述氣態(tài)烴的吸附材料和適于容納所述吸附材料的壓力容器瓶，其特征在于:在所述壓力容器瓶內(nèi)還至少設(shè)置一個(gè)多孔柔性濾封袋，所述吸附材料部分或全部的放置于所述多孔柔性濾封袋內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣態(tài)烴吸附裝置，其特征在于:所述多孔柔性濾封袋上的平均空隙小于所述吸附材料的平均粒徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣態(tài)烴吸附裝置，其特征在于:所述多孔柔性濾封袋至少由以下一種材料制成:有機(jī)無紡布、有機(jī)有紡布、無機(jī)無紡布及有機(jī)有紡布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣態(tài)烴吸附裝置，其特征在于:所述多孔柔性濾封袋由擴(kuò)張塑料膜制成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣態(tài)烴吸附裝置，其特征在于:所述擴(kuò)張塑料膜包括擴(kuò)張?zhí)胤埡蛿U(kuò)張聚丙烯中的至少一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣態(tài)烴吸附裝置，其特征在于:所述多孔柔性濾封袋由擴(kuò)張塑料膜制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣態(tài)烴吸附裝置，其特征在于:所述的多孔柔性濾封袋至少由包括無紡布或有紡布的纖維材料作為基材制成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣態(tài)烴吸附裝置，其特征在于:所述纖維材料熔點(diǎn)溫度或玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于85°C。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種氣態(tài)烴吸附裝置，包括適于吸附所述氣態(tài)烴的吸附材料和適于容納所述吸附材料的壓力容器瓶，在所述壓力容器瓶內(nèi)還至少設(shè)置一個(gè)多孔柔性濾封袋，所述吸附材料部分或全部的放置于所述多孔柔性濾封袋內(nèi)，通過本發(fā)明提供的上述方案可以充分利用頁巖革命帶來的乙烷資源，可以利用現(xiàn)有化工壓力容器，有效的利用乙烷、乙烯這些最重要的化工原料，提高了乙烷資源運(yùn)輸?shù)男屎桶踩浴?br>【IPC分類】B01D53/04
【公開號】CN105381683
【申請?zhí)枴緾N201510974166
【發(fā)明人】羅臬, 王正, 高戈
【申請人】重慶市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)潞翔能源技術(shù)有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月22日