[实用新型]一种用于天然气储存和运输的吸附天然气运输罐

说明书

技术领域

本实用新型涉及天然气储存与运输领域，特别是涉及一种用于天然气储存和运输的吸附天然气运输罐。

背景技术

天然气是一种理想的清洁燃料，其不仅燃烧效率高，而且CO、NO_X、SO₂和CO₂排放量比其它矿物燃料明显减少。随着环境问题的日益严重及人们对于良好空气环境的进一步渴望，开发新型清洁型燃料的要求越来越迫切。我国天然气工业发展相对滞后，但是进入21世纪后，我国天然气工业和天然气市场发展迅猛，天然气消费量从2000年的245亿立方米增长到2014年的1308亿立方米，天然气在我国一次能源中的占比进一步提升。同时随着勘探技术的进一步发展，2014年我国新增探明地质储量超过5000亿立方米，国产常规气量为1250亿立方米，国内天然气产量稳步增长。

目前常用的天然气储运技术有管道储运（PNG）、天然气液化储运（LNG）、天然气压缩储运（CNG）和天然气吸附储运（ANG）技术等，其中天然气吸附储运技术为新型储运技术。ANG是在储罐中装入高比表面的天然气专用吸附剂，利用其巨大的比表面积和丰富的微孔结构，在常温、中压下使ANG达到与CNG相接近的储存容量的储运技术。

天然气吸附储运技术中，新型吸附剂的研发经过多年的发展逐渐成熟，已具备工业化、市场化的条件。但吸附天然气的储罐设计还没有明确的规范和统一的标准，ANG储罐属于压力容器，设计过程中要考虑安全方面的问题。同时天然气吸附容易受到吸脱附过程中热效应的影响，天然气在多孔活性炭表面上吸附/脱附过程中由于分子间范德华力的作用会表现出吸放热的现象，这种现象会使吸附剂的温度升高或降低而阻碍吸附和脱附过程，这种负面效应叫做天然气吸附过程中的热效应。比如天然气吸附是放热过程，在天然气进行吸附时会导致吸附剂的温度大幅度上升直接影响吸附效率。脱附过程则是吸热过程，会导致吸附剂温度下降而影响脱附效率。因此在设计过程中要考虑如何解决储罐内部的热量管理。此外对于储罐内部结构的设计还有其他因素需要考虑，如吸附剂的定期更换、防止进出气管堵塞等问题。吸附剂在吸脱附一定次数后吸附量会降低，需再生之后才能重新使用，所以吸附储罐的设计应考虑到吸附剂再生过程中如何方便取出吸附剂。现阶段常用的吸附剂为活性炭，天然气吸脱附过程中由于气体的流动，会带动储罐内的活性炭粉尘流动使进出口管堵塞。所以上述因素都是天然气吸附储罐设计中需考虑到的因素。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述天然气吸附储运过程提供了一种吸附天然气运输罐设计，旨在解决吸附天然气储运过程中，因热效应、吸附剂固定、吸附剂再生、粉尘堵塞等问题对天然气吸附量的影响。针对上述天然气吸附储运过程中对储罐的要求。

本实用新型通过如下的技术方案实现：

一种用于天然气储存和运输的吸附天然气运输罐，所述运输罐的内部有恒温系统及支撑结构；恒温系统包括散热孔和恒温盘管；所述支撑结构包括支撑板、固定板和立管；

所述恒温盘管与立管连通；所述支撑结构包括两个以上的固定板，所述固定板间由立管固定；所述固定板上设置有恒温盘管；所述恒温盘管上放置有支撑板，所述支撑板上放置有活性炭，所述活性炭上设置有另一块固定板；所述支撑板上开有散热孔；针对本储罐的用户，要求上下游用户都有一套针对本运输罐的充放气对接装置，上游对接装置要有与吸附罐、流量计、调压阀等装置，下游对接装置要有流量计、调压阀等。

上述装置中，所述运输罐的罐体外壁上下各有两对手孔，且所述手孔中两两对称，且上两对手孔的圆心连线与下两对手孔的圆心连线空间垂直；还包括热电偶测温口和放散口，所述热电偶测温口设置于主罐体上，所述放散口设置于运输罐的顶端。

上述装置中，还包括安全阀、冷媒进口管和出口管；所述安全阀设置于储罐顶部，所述冷媒进口管位于储罐顶部；所述出口管位于底部。

上述装置中，还包括天然气进气管、天然气出口管和排污口（8）；所述天然气进气管位于储罐底部，所述天然气出口管位于储罐顶部；所述天然气进气管和天然气出口管都设有滤网，同时进出口管上分别有阀门；所述储罐底部设有排污口。

上述装置中，所述支撑板为开有散热孔的圆板，所述支撑板沿直径方向平均分为四块，所述支撑板放置在恒温盘管上，散热孔大小小于成型活性炭大小。

上述装置中，所述立管为四根，四根立管中一根顶部开口与进口管连接，另外三根中的一根底部开口与出口管连接，与外部冷媒循环连通，其余顶端全部封口。