一種低壓吸附天然氣儲罐的制作方法
【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氣口、出氣口、活性炭進口、相變反應劑進口、相變反應劑出口，所述的罐體內部有活性炭隔板層、不銹鋼盤管，所述的外部夾套安裝有循環(huán)冷卻水管，并配備進水口和出水口，所述的進氣口和出氣口配備特殊結構的納米過濾芯，所述的不銹鋼盤管中填充相變反應劑。本發(fā)明的一種低壓吸附天然氣儲罐，結構簡單，操作方便，利用相變反應劑以及外部循環(huán)冷卻水對儲罐內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，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罐
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及天然氣吸附儲存設備領域，尤其涉及一種低壓吸附天然氣儲罐。
【背景技術】
[0002]煤炭、石油等能源的巨大消耗以及他們對環(huán)境造成的嚴重污染，開發(fā)研究新型能源迫在眉睫，天然氣是蘊藏豐富的清潔能源，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]天然氣技術應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)儲存在低溫儲罐中，使用中存在臨界壓力高、運行成本高，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、配套嚴格、需配備多級壓縮系統(tǒng)、安全隱患多等問題;吸附天然氣(ANG)是在儲罐中借助裝填的固體吸附劑的吸附作用，達到在較低儲存壓力下(3-4 MPa)實現(xiàn)壓縮天然氣(13-14 Mpa)左右的儲存容量，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裝置的儲存量或在保持同等儲存量的同時顯著降低儲存壓力的作用，因此開發(fā)研究吸附天然氣(ANG)成為當下的熱點，開發(fā)研究吸附天然氣(ANG)儲存設備也成為一個趨勢。
[0004]然而，ANG儲存設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的影響，吸附過程是一個放熱反應，容易產(chǎn)生熱量，使儲存設備整個環(huán)境的溫度升高而影響吸附劑對天然氣的吸附量，同樣脫附過程是一個吸熱過程，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)明內容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中的不足，提供一種低壓吸附天然氣儲罐，結構簡單，操作方便，利用相變反應劑以及外部循環(huán)冷卻水對儲罐內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，避免因溫度原因降低天然氣的吸附量和脫附量。
[0006]本發(fā)明的技術方案如下:一種低壓吸附天然氣儲罐，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氣口、出氣口、活性炭進口、相變反應劑進口、相變反應劑出口，所述的罐體內部有活性炭隔板層、不銹鋼盤管，所述的外部夾套安裝有循環(huán)冷卻水管，并配備進水口和出水口，所述的進氣口和出氣口配備特殊結構的納米過濾芯，所述的不銹鋼盤管中填充相變反應劑，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置成五層，并且隔板層上采用蜂窩形結構，蜂窩形結構上單個孔的大小為3?6 nm。
[0007]本發(fā)明可實現(xiàn)以下效果:
1、利用相變反應劑以及外部循環(huán)冷卻水對儲罐內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，避免因溫度原因降低天然氣的吸附量和脫附量；
2、儲罐的進氣口和出氣口配備特殊結構的納米過濾芯，且納米過濾芯的孔徑設置在
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、活性炭隔板層設置成五層，并且隔板層上采用蜂窩形結構，這樣的設計有利于吸附劑在儲罐中均勻分布，在充裝過程中吸附均勻；
4、配置相變反應劑進出口，能夠更加方便地更換失效的反應劑，提高了效率。
【附圖說明】
[0008]附圖1是一種低壓吸附天然氣儲罐結構示意圖。
[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為進氣口，2為出氣口，3為活性炭進口，4為相變反應劑進口，5為相變反應劑出口，6為納米過濾芯，7為循環(huán)冷卻水進口，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。
【具體實施方式】
[0012]結合附圖，本發(fā)明的【具體實施方式】為:
實施例1
如附圖1所示，本發(fā)明實施例所述的一種低壓吸附天然氣儲罐，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氣口、出氣口，活性炭進口、相變反應劑進口、相變反應劑出口，所述的罐體內部有活性炭隔板層、不銹鋼盤管，所述的外部夾套安裝有循環(huán)冷卻水管，并配備進水口和出水口，所述的進氣口和出氣口配備特殊結構的納米過濾芯，所述的不銹鋼盤管中填充相變反應劑，并且更換方便，所述的外部夾套與罐體密封焊接;所述的相變反應劑是水合氨鹽;所述的納米過濾芯的材質是多孔鈦，且納米過濾芯的孔徑在Inm;所述的活性炭隔板層設置成五層，并且隔板層上采用蜂窩形結構，蜂窩形結構上單個孔的大小為4 nm。
[0013]天然氣儲罐中充裝天然氣時，吸附劑對天然氣發(fā)生放熱反應，吸附過程產(chǎn)生大量熱量，此時外部夾套中的循環(huán)冷卻水的進水口和出水口同時打開，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罐外部的部分熱量，同時內部不銹鋼盤管中相變反應劑發(fā)生一個吸熱反應，吸走了內部吸附過程產(chǎn)生的大量熱量，增加吸附劑對天然氣的吸附量；同樣，天然氣儲罐在使用天然氣的時，吸附劑對天然氣發(fā)生吸熱反應，脫附過程需要大量熱量，此時外部夾套中的循環(huán)冷卻水放空并關閉進出水開關，利用內部不銹鋼盤管中的相變反應劑發(fā)生一個放熱反應，產(chǎn)生大量熱量，給吸附劑脫附天然氣提供足夠的熱量，增加吸附劑對天然氣的脫附量。
[0014]當相變反應劑效果不佳的時候，可以通過外置氮氣壓縮機，往相變反應劑進口處高壓充入氮氣，使不銹鋼盤管中的相變反應劑排出，然后從相變反應劑入口處加入新的相變反應劑，以保證熱效應的平衡。
【主權項】
1.一種低壓吸附天然氣儲罐，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氣口、出氣口、活性炭進口、相變反應劑進口、相變反應劑出口，所述的罐體內部有活性炭隔板層、不銹鋼盤管，所述的外部夾套安裝有循環(huán)冷卻水管，并配備進水口和出水口，所述的進氣口和出氣口配備特殊結構的納米過濾芯，所述的不銹鋼盤管中填充相變反應劑，并且更換方便，所述的外部夾套與罐體密封焊接。2.如權利要求1所述的一種低壓吸附天然氣儲罐，其特征在于，所述的相變反應劑是石蠟、水合硝酸鹽、水合氨鹽中的一種。3.如權利要求1所述的一種低壓吸附天然氣儲罐，其特征在于，所述的納米過濾芯的材質是不銹鋼、多孔鈦中的一種，且納米過濾芯的孔徑在0.5?2nm。4.如權利要求1所述的一種低壓吸附天然氣儲罐，其特征在于，所述的活性炭隔板層設置成五層，并且隔板層上采用蜂窩形結構，蜂窩形結構上單孔的大小為3-6 nm。
【文檔編號】F17C11/00GK106015928SQ201610507058
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】徐建, 康慧芬, 丁太龍, 任立廣
【申請人】寧夏寶塔石化科技實業(yè)發(fā)展有限公司