在车辆中储存和使用天然气的方法技术

本发明专利技术涉及在车辆中储存和使用天然气的方法。在车辆中储存和使用天然气(NG)的方法包括选择一种车辆，所述车辆具有用于为车辆发动机提供燃料的NG罐。该罐的额定工作压力是3600psi(磅每平方英寸)，并且NG吸附剂位于罐中。第一量的NG从具有低于725psi的第一源压力的第一来源被输送至罐中。吸附剂吸附NG的一部分。在输送第一量的NG之后操作发动机，直到NG被解吸且由发动机消耗。将NG从第二来源输送至罐中，以将罐填充至大约3600psi的第二罐压力。吸附剂吸附NG中的一些。在输送第二量的NG之后操作发动机，直到NG被解吸且由发动机消耗。

【技术实现步骤摘要】
在车辆中储存和使用天然气的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2013年3月28日提交的美国临时专利申请61/806,141的权益，其全部内容通过引用合并在本文中。
技术介绍
天然气燃料供应车辆具有用于储存天然气的车载罐。该车载天然气储存罐典型地可在高压(商业/车队)燃料站或在例如可以位于住宅区的低压燃料站补给燃料。典型地，在车辆上的车载天然气储存罐被优化，以用于在低压站或高压站进行补给。用于高压燃料站的标准喷嘴与车辆上设计于低压天然气系统的补给燃料容座不兼容，以避免超过低压天然气系统的工作压力。
技术实现思路
在车辆中储存和使用天然气的方法包括选择一种车辆，所述车辆具有用于储存天然气以便为车辆发动机提供燃料的罐。该罐具有大约3600psi(磅每平方英寸)的额定工作压力。天然气吸附剂位于罐内。该方法进一步包括：将第一量的天然气从具有低于大约725psi的第一源压力的第一来源输送至罐中，使得第一罐压力高达725psi。吸附剂吸附罐中的天然气的吸附部分。在将第一量的天然气输送至罐中而不输送额外的天然气之后操作发动机，直到天然气中的至少一部分已经从吸附剂被解吸且由发动机消耗。将第二量的天然气从具有至少大约3600psi的第二源压力的第二来源输送至罐中，以将罐填充至大约3600psi的第二罐压力。吸附剂吸附天然气的吸附量。在将第二量的天然气输送至罐中而不输送额外的天然气之后操作发动机，直到天然气中的至少一部分已经从吸附剂被解吸且由发动机消耗。本专利技术可以包括以下方案。1.一种用于在车辆中储存和使用天然气的方法，所述方法包括：选择一种车辆，所述车辆具有用于储存天然气以便为所述车辆的发动机提供燃料的罐，所述罐具有为大约3600psi(磅每平方英寸)的额定工作压力的容器本体，并且所述罐具有位于所述罐内的天然气吸附剂；将第一量的天然气从具有低于大约725psi的第一源压力的第一来源输送至所述罐中，从而使得第一罐压力高达725psi，其中，所述吸附剂吸附所述罐中的天然气的吸附部分；在将所述第一量的天然气输送至所述罐中而不输送额外的天然气之后操作所述发动机，直到天然气中的至少一部分已经从所述吸附剂被解吸且由所述发动机消耗；将第二量的天然气从具有至少大约3600psi的第二源压力的第二来源输送至所述罐中，以将所述罐填充至大约3600psi的第二罐压力，其中，所述吸附剂吸附天然气的吸附量；以及在将所述第二量的天然气输送至所述罐中而不输送额外的天然气之后操作所述发动机，直到天然气中的至少一部分已经从所述吸附剂被解吸且由所述发动机消耗。2.如方案1所述的方法，其中，所述天然气吸附剂具有范围在从大约50m2/g(平方米每克)至大约5000m2/g的Brunauer-Emmett-Teller(BET)比表面积，并且具有范围在从大约0.20nm(纳米)至大约50nm的气孔尺寸的气孔。3.如方案2所述的方法，其中，所述天然气吸附剂选自包括如下的组：碳、多孔聚合物网络、金属有机框架、沸石及其组合。4.如方案2所述的方法，其中，所述天然气吸附剂对于所述天然气中的除甲烷外的至少一些组分来说是惰性的。5.如方案1所述的方法，其中，所述天然气吸附剂具有在从大约0.1g/cc至大约0.9g/cc的范围内的密度。6.如方案1所述的方法，其中，容器本体由高强度铝合金或高强度低合金(HSLA)钢制成。7.如方案6所述的方法，其中，所述高强度铝合金从6000系列铝合金或7000系列铝合金中选择，并且具有在从大约275.8MPa至大约503.3Mpa的范围内的拉伸屈服强度。8.如方案6所述的方法，其中，所述容器本体具有在从大约5.9kg(千克)至大约59kg的范围内的重量。9.如方案6所述的方法，其中，所述容器本体具有在从大约10.2cm(厘米)至大约40.6cm的范围内的内径。10.如方案1所述的方法，其中，所述罐包括防护床，所述防护床位于所述容器本体的内部并且接近所述容器本体的开口。11.如方案1所述的方法，其中，所述罐包括防护床，所述防护床位于所述容器本体的外部并且接近所述容器本体的开口。12.一种用于制造罐的方法，所述罐用于储存天然气以便为机动车的发动机提供燃料，所述方法包括：选择具有大约24.8MPA(兆帕斯卡)的额定工作压力的容器本体，所述容器本体待被填充处于高达大约24.8MPa的罐压力下的天然气；以及将天然气吸附剂添加到所述容器本体内。附图说明通过参考下面的详细描述和附图，本公开的示例的特征和优点将变得显而易见，其中，相似的附图标记对应于相似的、然而可能并不相同的部件。出于简洁的缘故，具有先前描述的功能的附图标记或特征可以结合或可以不结合它们所出现的其它附图被描述。图1是依照本公开的罐的示例的截面图形式的半示意性视图；图2是依照本公开的包括防护床的罐的示例的截面图形式的半示意性视图；以及图3是示出了依照本公开的在车辆中储存和使用天然气的方法的示例的流程图。具体实施方式天然气车辆安装有车载储存罐。一些天然气储存罐设计为低压罐。低压天然气罐在正常情况下额定压力高达大约750psi。例如，用于低压系统的低压罐可以额定为大约725psi和更低的压力。在其它示例中，用于低压系统的低压罐可以额定高达在大约300psi至1000psi之间的范围内的压力。在补给燃料期间，低压系统储存罐的容器设计为进行填充直到罐达到指定范围内的压力。所设计的低压系统储存罐通常不将压力额定在指定范围之上。对比来说，其它天然气储存罐设计为高压罐。高压天然气罐在正常情况下额定压力在大约3000psi(207bar或20.7MPa(兆帕斯卡))至大约3600psi(248bar或24.8MPa)的范围内。类似于低压罐，高压天然气储存罐的容器设计为进行填充直到罐达到额定范围内的压力。当高压罐被部分地填充时，也就是填充至低于指定范围的压力时，可以从罐中抽出的天然气的量可能是不足以使得车辆操作所需的行驶距离(也就是，获得所需的里程)。在本文所公开的示例中，将特定的天然气吸附剂包括到额定用于高压的容器中会得到通用天然气罐，其适于用作低压系统和高压系统二者。特别地，通用罐的容器额定用于高压，并且通用罐中的吸附剂增加了储存能力，使得当填充至低压时，该罐能够储存和传输足够量的天然气，以用于所需的车辆操作。作为示例，在大约725psi(50bar)下，车辆包括依照本公开的0.1m3(也就是100L)的通用天然气罐，所述天然气罐填充有合适量的碳吸附剂，所述碳吸附剂具有大约1000m2/g的比表面积(BET)、0.5g/cm3的整体密度以及0.13g/g的总吸附率，所述车辆期望具有2.85GGE(汽油加仑当量)。为了进行比较，100L的罐在相同压力下将具有大约1.56GGE。假设车辆可以具有30英里每加仑的预期燃料经济性，则2.85GGE将允许车辆在大约85英里的距离范围内操作。此外，在该示例中的罐可以有利地使用低压站(例如，家用补给燃料站)或使用高压燃料供应站(例如，零售或车队补给燃料站)而再填充。在本公开的示例中，吸附剂提高了可实现的距离范围，当高压补给燃料站不可用或不方便时，这在时间或位置方面可以是有利的。认为的是，在本文所公开的示例中的吸附剂量的吸附效果足够高，以补偿由吸附剂骨架占据容器中的容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在车辆中储存和使用天然气的方法，所述方法包括：选择一种车辆，所述车辆具有用于储存天然气以便为所述车辆的发动机提供燃料的罐，所述罐具有为大约3600psi(磅每平方英寸)的额定工作压力的容器本体，并且所述罐具有位于所述罐内的天然气吸附剂；将第一量的天然气从具有低于大约725psi的第一源压力的第一来源输送至所述罐中，从而使得第一罐压力高达725psi，其中，所述吸附剂吸附所述罐中的天然气的吸附部分；在将所述第一量的天然气输送至所述罐中而不输送额外的天然气之后操作所述发动机，直到天然气中的至少一部分已经从所述吸附剂被解吸且由所述发动机消耗；将第二量的天然气从具有至少大约3600psi的第二源压力的第二来源输送至所述罐中，以将所述罐填充至大约3600psi的第二罐压力，其中，所述吸附剂吸附天然气的吸附量；以及在将所述第二量的天然气输送至所述罐中而不输送额外的天然气之后操作所述发动机，直到天然气中的至少一部分已经从所述吸附剂被解吸且由所述发动机消耗。

【技术特征摘要】
2013.03.28 US 61/806141;2014.03.24 US 14/2229501.一种用于在车辆中储存和使用天然气的方法，所述方法包括：选择一种车辆，所述车辆具有用于储存天然气以便为所述车辆的发动机提供燃料的罐，所述罐具有为大约3600psi（磅每平方英寸）的额定工作压力的容器本体，并且所述罐具有位于所述罐内的天然气吸附剂；将第一量的天然气从具有低于大约725psi的第一源压力的第一来源输送至所述罐中，从而使得第一罐压力高达725psi，其中，所述吸附剂吸附所述罐中的天然气的吸附部分；在将所述第一量的天然气输送至所述罐中而不输送额外的天然气之后操作所述发动机，直到天然气中的至少一部分已经从所述吸附剂被解吸且由所述发动机消耗；将第二量的天然气从具有至少大约3600psi的第二源压力的第二来源输送至所述罐中，以将所述罐填充至大约3600psi的第二罐压力，其中，所述吸附剂吸附天然气的吸附量；以及在将所述第二量的天然气输送至所述罐中而不输送额外的天然气之后操作所述发动机，直到天然气中的至少一部分已经从所述吸附剂被解吸且由所述发动机消耗。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述天然气吸附剂具有范围在从大约50m2/g（平方米每克）至大约5000m2/g的Brunauer-Emmett-Teller（BET）比表面积，并且具有范围在从大约0.20nm（纳米）至大约50nm的气孔尺寸的气孔。3.如权利要求2所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·戴利，A·T·莫雷尔斯，M·H·阿布德埃尔哈米德，M·蔡，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US