一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐，由罐體和外部夾套兩部分組成，其中，所述的罐體上安裝有進(jìn)氣口、出氣口、活性炭進(jìn)口、相變反應(yīng)劑進(jìn)口、相變反應(yīng)劑出口，所述的罐體內(nèi)部有活性炭隔板層、不銹鋼盤管，所述的外部夾套安裝有循環(huán)冷卻水管，并配備進(jìn)水口和出水口，所述的進(jìn)氣口和出氣口配備特殊結(jié)構(gòu)的納米過濾芯，所述的不銹鋼盤管中填充相變反應(yīng)劑。本發(fā)明的一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，利用相變反應(yīng)劑以及外部循環(huán)冷卻水對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)部起到吸熱和放熱的作用，有利于天然氣的吸附和脫附反應(yīng)，避免因溫度原因降低天然氣的吸附量和脫附量。
【專利說明】
一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及天然氣吸附儲(chǔ)存設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐。
【背景技術(shù)】
[0002]煤炭、石油等能源的巨大消耗以及他們對(duì)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，開發(fā)研究新型能源迫在眉睫，天然氣是蘊(yùn)藏豐富的清潔能源，其燃燒產(chǎn)物比煤、原油的燃燒產(chǎn)物污染小，以氣代煤、以氣代油成為一種趨勢。
[0003]天然氣技術(shù)應(yīng)用主要包括液化天然氣(LNG)、壓縮天然氣(CNG)、吸附天然氣(ANG)。液化天然氣(LNG)通常在111.7K、0.101325 Mpa下以液化的狀態(tài)儲(chǔ)存在低溫儲(chǔ)罐中，使用中存在臨界壓力高、運(yùn)行成本高，投資大等問題;壓縮天然氣(CNG)是在20 MPa下將天然氣以超臨界流體的狀態(tài)壓縮儲(chǔ)存在高壓瓶中，目前車用天然氣使用較為普遍，但在使用中存在壓力高、配套嚴(yán)格、需配備多級(jí)壓縮系統(tǒng)、安全隱患多等問題;吸附天然氣(ANG)是在儲(chǔ)罐中借助裝填的固體吸附劑的吸附作用，達(dá)到在較低儲(chǔ)存壓力下(3-4 MPa)實(shí)現(xiàn)壓縮天然氣(13-14 Mpa)左右的儲(chǔ)存容量，吸附天然氣與壓縮天然氣相比，能夠提高同等條件下天然氣存儲(chǔ)裝置的儲(chǔ)存量或在保持同等儲(chǔ)存量的同時(shí)顯著降低儲(chǔ)存壓力的作用，因此開發(fā)研究吸附天然氣(ANG)成為當(dāng)下的熱點(diǎn)，開發(fā)研究吸附天然氣(ANG)儲(chǔ)存設(shè)備也成為一個(gè)趨勢。
[0004]然而，ANG儲(chǔ)存設(shè)備中的天然氣是吸附在吸附劑上的，容易受到吸附和脫附過程中的熱效應(yīng)的影響，吸附過程是一個(gè)放熱反應(yīng)，容易產(chǎn)生熱量，使儲(chǔ)存設(shè)備整個(gè)環(huán)境的溫度升高而影響吸附劑對(duì)天然氣的吸附量，同樣脫附過程是一個(gè)吸熱過程，需要更多的熱量才能從吸附劑中脫附出更多的天然氣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，利用相變反應(yīng)劑以及外部循環(huán)冷卻水對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)部起到吸熱和放熱的作用，有利于天然氣的吸附和脫附反應(yīng)，避免因溫度原因降低天然氣的吸附量和脫附量。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐，它由罐體和外部夾套兩部分組成，其中，所述的罐體上安裝有進(jìn)氣口、出氣口、活性炭進(jìn)口、相變反應(yīng)劑進(jìn)口、相變反應(yīng)劑出口，所述的罐體內(nèi)部有活性炭隔板層、不銹鋼盤管，所述的外部夾套安裝有循環(huán)冷卻水管，并配備進(jìn)水口和出水口，所述的進(jìn)氣口和出氣口配備特殊結(jié)構(gòu)的納米過濾芯，所述的不銹鋼盤管中填充相變反應(yīng)劑，并且更換方便，所述的外部夾套與罐體密封焊接;所述的相變反應(yīng)劑是石蠟、水合硝酸鹽、水合氨鹽中的一種;所述的納米過濾芯的材質(zhì)是不銹鋼、多孔鈦中的一種，且納米過濾芯的孔徑在0.5?2nm;所述的活性炭隔板層設(shè)置成五層，并且隔板層上采用蜂窩形結(jié)構(gòu)，蜂窩形結(jié)構(gòu)上單個(gè)孔的大小為3?6 nm。
[0007]本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)以下效果:
1、利用相變反應(yīng)劑以及外部循環(huán)冷卻水對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)部起到吸熱和放熱的作用，有利于天然氣的吸附和脫附反應(yīng)，避免因溫度原因降低天然氣的吸附量和脫附量；
2、儲(chǔ)罐的進(jìn)氣口和出氣口配備特殊結(jié)構(gòu)的納米過濾芯，且納米過濾芯的孔徑設(shè)置在
0.5?2nm，有效的防止在充氣和放氣過程中吸附劑被壓力下的天然氣帶入管道，影響使用；
3、活性炭隔板層設(shè)置成五層，并且隔板層上采用蜂窩形結(jié)構(gòu)，這樣的設(shè)計(jì)有利于吸附劑在儲(chǔ)罐中均勻分布，在充裝過程中吸附均勻；
4、配置相變反應(yīng)劑進(jìn)出口，能夠更加方便地更換失效的反應(yīng)劑，提高了效率。
【附圖說明】
[0008]附圖1是一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]附圖2是活性炭隔板層的俯視圖。
[0010]附圖3是活性炭隔板層上的蜂窩孔的局部放大圖。
[0011]附圖中的編碼分別為:I為進(jìn)氣口，2為出氣口，3為活性炭進(jìn)口，4為相變反應(yīng)劑進(jìn)口，5為相變反應(yīng)劑出口，6為納米過濾芯，7為循環(huán)冷卻水進(jìn)口，8為循環(huán)冷卻水出口，9為活性炭隔板層，10為不銹鋼盤管，11為循環(huán)冷卻水管。
【具體實(shí)施方式】
[0012]結(jié)合附圖，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】為:
實(shí)施例1
如附圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐，它由罐體和外部夾套兩部分組成，其中，所述的罐體上安裝有進(jìn)氣口、出氣口，活性炭進(jìn)口、相變反應(yīng)劑進(jìn)口、相變反應(yīng)劑出口，所述的罐體內(nèi)部有活性炭隔板層、不銹鋼盤管，所述的外部夾套安裝有循環(huán)冷卻水管，并配備進(jìn)水口和出水口，所述的進(jìn)氣口和出氣口配備特殊結(jié)構(gòu)的納米過濾芯，所述的不銹鋼盤管中填充相變反應(yīng)劑，并且更換方便，所述的外部夾套與罐體密封焊接;所述的相變反應(yīng)劑是水合氨鹽;所述的納米過濾芯的材質(zhì)是多孔鈦，且納米過濾芯的孔徑在Inm;所述的活性炭隔板層設(shè)置成五層，并且隔板層上采用蜂窩形結(jié)構(gòu)，蜂窩形結(jié)構(gòu)上單個(gè)孔的大小為4 nm。
[0013]天然氣儲(chǔ)罐中充裝天然氣時(shí)，吸附劑對(duì)天然氣發(fā)生放熱反應(yīng)，吸附過程產(chǎn)生大量熱量，此時(shí)外部夾套中的循環(huán)冷卻水的進(jìn)水口和出水口同時(shí)打開，通過外界高壓栗將循環(huán)水管中的冷卻水循環(huán)起來，利用循環(huán)冷卻水帶走天然氣儲(chǔ)罐外部的部分熱量，同時(shí)內(nèi)部不銹鋼盤管中相變反應(yīng)劑發(fā)生一個(gè)吸熱反應(yīng)，吸走了內(nèi)部吸附過程產(chǎn)生的大量熱量，增加吸附劑對(duì)天然氣的吸附量；同樣，天然氣儲(chǔ)罐在使用天然氣的時(shí)，吸附劑對(duì)天然氣發(fā)生吸熱反應(yīng)，脫附過程需要大量熱量，此時(shí)外部夾套中的循環(huán)冷卻水放空并關(guān)閉進(jìn)出水開關(guān)，利用內(nèi)部不銹鋼盤管中的相變反應(yīng)劑發(fā)生一個(gè)放熱反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱量，給吸附劑脫附天然氣提供足夠的熱量，增加吸附劑對(duì)天然氣的脫附量。
[0014]當(dāng)相變反應(yīng)劑效果不佳的時(shí)候，可以通過外置氮?dú)鈮嚎s機(jī)，往相變反應(yīng)劑進(jìn)口處高壓充入氮?dú)?，使不銹鋼盤管中的相變反應(yīng)劑排出，然后從相變反應(yīng)劑入口處加入新的相變反應(yīng)劑，以保證熱效應(yīng)的平衡。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐，它由罐體和外部夾套兩部分組成，其中，所述的罐體上安裝有進(jìn)氣口、出氣口、活性炭進(jìn)口、相變反應(yīng)劑進(jìn)口、相變反應(yīng)劑出口，所述的罐體內(nèi)部有活性炭隔板層、不銹鋼盤管，所述的外部夾套安裝有循環(huán)冷卻水管，并配備進(jìn)水口和出水口，所述的進(jìn)氣口和出氣口配備特殊結(jié)構(gòu)的納米過濾芯，所述的不銹鋼盤管中填充相變反應(yīng)劑，并且更換方便，所述的外部夾套與罐體密封焊接。2.如權(quán)利要求1所述的一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐，其特征在于，所述的相變反應(yīng)劑是石蠟、水合硝酸鹽、水合氨鹽中的一種。3.如權(quán)利要求1所述的一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐，其特征在于，所述的納米過濾芯的材質(zhì)是不銹鋼、多孔鈦中的一種，且納米過濾芯的孔徑在0.5?2nm。4.如權(quán)利要求1所述的一種低壓吸附天然氣儲(chǔ)罐，其特征在于，所述的活性炭隔板層設(shè)置成五層，并且隔板層上采用蜂窩形結(jié)構(gòu)，蜂窩形結(jié)構(gòu)上單孔的大小為3-6 nm。
【文檔編號(hào)】F17C11/00GK106015928SQ201610507058
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月1日
【發(fā)明人】徐建, 康慧芬, 丁太龍, 任立廣
【申請(qǐng)人】寧夏寶塔石化科技實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司