ANG储存设备制造技术

本发明专利技术公开了一种ANG储存设备，包括：罐体，其为卧式储罐，罐体中填充吸附剂，罐体包括互不连通的管程和壳程，管程的容积为壳程的容积的5％～25％，壳程设有天然气充放通道；压缩机，其进气口与管程相连接；以及高压气瓶，其连接在压缩机的出气口和管程之间，其中，管程、压缩机和高压气瓶形成循环天然气回路，管程和壳程的充气和放气相反。本发明专利技术通过罐体中，管程与压缩机和高压气瓶组成循环天然气回路，壳程与外部连接充放天然气，管程和壳程的充气过程和放气过程相反。壳程充气时发热，管程放气温度骤降，放气的冷量能够中和吸附的热量；壳程放气脱附时产生温降，管程充气吸附起到加热作用，避免脱附时气体滞留，从而实现热量管理。从而实现热量管理。从而实现热量管理。

【技术实现步骤摘要】
ANG储存设备


[0001]本专利技术涉及天然气储运
，特别涉及一种ANG储存设备。

技术介绍

[0002]天然气的主要储运技术中有以下几种：管道储运(PNG)、液化(LNG)、压缩(CNG)和吸附(ANG)。管道储运的投资巨大，只适用于大型气田。LNG技术运输汽车的行程较远，沿途需建燃料站投资巨大。CNG技术需多级压缩(例如，要达到20MPa的高压，一般需四级压缩)，能耗非常高，高压充装设备的投资大。相比之下，ANG技术较为理想，ANG技术在气瓶中加入合适的吸附剂，使较低压力下的天然气储存密度与高压(20MPa)压缩天然气密度相当，这样就弥补了CNG的不足。然而，天然气吸附过程中会出现放热现象，脱附时会有温降，为了增加吸附量，避免脱附时气体的滞留，ANG技术中热量管理成为关键问题之一。
[0003]专利文献CN105987279A公开了一种ANG运输车，其包括运输车车体及固定在运输车车体上并且填充有吸附剂的ANG罐体，在ANG罐体内位于ANG罐体的1/6
‑
1/3高度处设有充放气管路，充放气管路沿ANG罐体轴向延伸至ANG罐体的两侧封头处，在充放气管路的外部缠绕换热管路，换热管路与运输车车体的换热系统相连。换热管路与换热系统进行热交换达到在天然气吸附和脱附过程中热量稳定的目的。该运输车自备压缩机、储存有冷媒，虽然整个ANG运输车成为一个独立系统，不需要外部供应冷热水，但是仍引入了独立的冷却介质(水)、冷媒和冷却系统，增加了运输车的载重，带来经济成本提高和安全风险增大的问题。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于，提供一种ANG储存设备，从而改善热效应在吸附天然气储运技术中对吸附过程和/或脱附过程造成的影响。
[0006]本专利技术的另一目的在于，提供一种ANG储存设备，从而降低吸附天然气储运设备体积和成本，并提高安全性。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种ANG储存设备，包括：罐体，其为卧式储罐，罐体中填充吸附剂，罐体包括互不连通的管程和壳程，管程的容积为壳程的容积的5％～25％，壳程设有天然气充放通道；压缩机，其进气口与管程相连接；以及高压气瓶，其连接在压缩机的出气口和管程之间，其中，管程、压缩机和高压气瓶形成循环天然气回路，管程和壳程的充气和放气相反。
[0008]进一步，上述技术方案中，天然气充放通道为套管，套管同轴穿设在罐体中，套管的外管均匀分布多个扩散孔与壳程相连通，套管的内管一端与外管连通，另一端与外部连接。
[0009]进一步，上述技术方案中，罐体内设有：多个细管，其沿水平方向设置；以及管板，其设置在多个细管的一端，多个细管与管板的一侧的罐体相连通形成管程，管板的另一侧
的罐体形成壳程。
[0010]进一步，上述技术方案中，细管的管径与罐体的直径比为1：20～100。
[0011]进一步，上述技术方案中，多个细管之间的距离为细管的管径的1.5～20倍。
[0012]进一步，上述技术方案中，多个细管以套管为中心呈放射状分布。
[0013]进一步，上述技术方案中，多个细管由套管向外间距逐渐增大。
[0014]进一步，上述技术方案中，壳程填充第一吸附剂，管程填充第二吸附剂，第一吸附剂与第二吸附剂相同或不同。
[0015]进一步，上述技术方案中，吸附剂为硅胶、活性炭、氧化铝、MOFs材料、沸石分子筛和碳分子筛中的一种或几种。
[0016]进一步，上述技术方案中，罐体内设有吸附剂固定支架和/或过滤丝网。
[0017]进一步，上述技术方案中，ANG储存设备还包括：底座，其用于车载或橇装，罐体、压缩机和高压气瓶均布置在底座上。
[0018]进一步，上述技术方案中，管程设有补气口。
[0019]进一步，上述技术方案中，当壳程充气时，管程通过压缩机向高压气瓶放气；当壳程放气时，高压气瓶向管程充气。
[0020]进一步，上述技术方案中，罐体设有压力监测器，当壳程充气时，若壳程内压力大于4MPa，则停止对壳程充气。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有如下一个或多个有益效果：
[0022]1.通过罐体中互不连通的管程和壳程均填充吸附剂，管程与压缩机和高压气瓶组成循环天然气回路，壳程与外部连接充放天然气，管程和壳程的充气过程和放气过程相反。壳程充气时吸附剂发热，管程放气温度骤降，放气的冷量能够中和吸附的热量；壳程放气脱附时产生温降，管程充气吸附起到加热作用，避免脱附时气体滞留，从而实现热量管理。
[0023]2.整个ANG储存设备无需引入天然气以外的其他介质，降低了罐内泄漏的风险，管程内天然气的补给也可以就地取材，减少整个设备的额外体积和成本。
[0024]3.壳程的天然气充放通道设计为套管，能够避免由于压力不均造成的偏流使局部温度过高。
[0025]4.多个细管呈放射状分布在套管周围，符合吸附剂热量分布规律，提高热量管理效率。
[0026]5.本专利技术的ANG储存设备除压缩机和高压气瓶外，无需其他外部装置，结构简单，便于操作和维护。可以通过增加高压气瓶的容量来增加冷/热量，以满足热量管理需求。
[0027]上述说明仅为本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本专利技术的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本专利技术的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。
附图说明
[0028]图1是根据本专利技术的一实施方式的ANG储存设备的结构示意图。
[0029]图2是根据本专利技术的一实施方式的ANG储存设备的罐体的截面示意图。
[0030]主要附图标记说明：
[0031]10
‑
罐体，11
‑
细管，110
‑
总管，12
‑
套管，121
‑
外管，1211
‑
扩散孔，122
‑
内管，13
‑
管
板，21
‑
第一吸附剂，22
‑
第二吸附剂，30
‑
压缩机，40
‑
高压气瓶，50
‑
底座。
具体实施方式
[0032]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0033]除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。
[0034]在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ANG储存设备，其特征在于，包括：罐体，其为卧式储罐，所述罐体中填充吸附剂，所述罐体包括互不连通的管程和壳程，所述管程的容积为所述壳程的容积的5％～25％，所述壳程设有天然气充放通道；压缩机，其进气口与所述管程相连接；以及高压气瓶，其连接在所述压缩机的出气口和所述管程之间，其中，所述管程、所述压缩机和所述高压气瓶形成循环天然气回路，所述管程和所述壳程的充气和放气相反。2.根据权利要求1所述的ANG储存设备，其特征在于，所述天然气充放通道为套管，所述套管同轴穿设在所述罐体中，所述套管的外管均匀分布多个扩散孔与所述壳程相连通，所述套管的内管一端与所述外管连通，另一端与外部连接。3.根据权利要求2所述的ANG储存设备，其特征在于，所述罐体内设有：多个细管，其沿水平方向设置；以及管板，其设置在所述多个细管的一端，所述多个细管与所述管板的一侧的罐体相连通形成所述管程，所述管板的另一侧的罐体形成壳程。4.根据权利要求3所述的ANG储存设备，其特征在于，所述细管的管径与所述罐体的直径比为1：20～100。5.根据权利要求3所述的ANG储存设备，其特征在于，所述多个细管之间的距离为所述细管的管径的1.5～20倍。6.根据权利要求3所述的ANG储存设备，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏晓霞，廖昌建，孟凡飞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：