[发明专利]复制可燃气体的系统和方法

说明书

公开了用于复制可燃气体(SDFG)的系统和方法，该系统和方法利用特殊工程液体与专用容器相结合来复制可燃气体。有三种方法可以生产用于系统的工程液体。在不到一小时的时间内，单个单位的任何可燃气体或碳氢化合物气体将产生至少两倍于相同气体返回的量。

技术领域

本发明总体上涉及可燃气体的生产，并且更具体地涉及包括利用容器的多种方法的系统，在该容器中脱氧或环境空气或氮气(DAANG)通过工程液体来复制选定的/引入的可燃气体。

背景技术

可燃气体是在配备有着火源的情况下在氧化剂存在下燃烧的气体。着火的危险与存在的气体量有关。如果环境中可燃气体的浓度超过爆炸上限(UEL)，则环境会变得“太浓而无法燃烧”，从而产生相反的效果，反而会降低着火的几率。

可燃气体可以自然产生也可以人工产生。天然气，例如沼气或甲烷，通常是由腐烂的有机物产生的。这些相同的化学物质也可以通过化学过程在实验室环境中产生。

天然气生产的自然方法和人工方法都具有缺点，包括但不限于：维护；监控；强烈的刺激性气味；危险细菌；腐烂的物质；副产物；捕获气体的问题；储存气体的问题；生产，捕获，储存，纯化和整体产生可用天然气产品的冗长过程；以及成本。

天然气和能源公司开发了一种基于天然气和煤基天然气这两种最常见形式的可燃气体的基础设施，这是目前能源行业的基础。天然气主要是甲烷(CH₄)，也是石油和其他化石燃料的副产物。但是，自然界中很少发现纯净形式的甲烷是，通常与其他烃类一起发现，包括但不限于：丁烷，乙烷和丙烷。人造煤气及其多种变体在19世纪及以后的世纪中普遍使用。更简单的过程包括加热煤或其他类似的有机物质以产生可燃气体。得到的气体是一氧化碳(CO)、氢气(H)和其他气体的组合，具体取决于确切的过程和凝结物质。由于比较容易获得煤并因此容易生产基于煤的气体，因此长期以来一直使用该方法。长期以来，这些气体被证明是满足住宅、商业和工业能源需求和努力的一致燃料源。

在美国西南部发现的大型天然气田，再加上长距离管道建设中的技术进步，极大地改变了进入20世纪的天然气工业。庞大的气田强调了需要在天然气基础设施、材料、净化和技术领域的进步。

在第二次世界大战期间，天然气行业出现了第二个快速增长的时代，一个全国性的天然气消费市场正在兴起。在二十世纪后半叶，美国的天然气消耗量占全国能源总利用量的20％至30％。

天然气行业并非没有问题。首先，由于各种因素，从监管问题到欧佩克石油禁运再到一般需求增加，存在天然气周期性短缺。尽管这是所有化石燃料中最清洁的一种，但天然气供应受限。对未来天然气可利用量的估算差异很大，从数百年到数千年不等。此类估算取决于必须开发的天然气生产技术。当前，天然气是全世界使用的最经济高效的能源。每年使用大量的天然和可燃气体为家庭、工厂和汽车提供动力。这些天然气也用于发电厂中，以产生电力和其他形式的动力。

第二，获得这些可燃气体的提取方法对环境有影响。有几种常见的提取和获取可燃气体的地方：煤层甲烷(CBM)，页岩气，来自砂井的油井中的天然气(致密气)，天然气水合物(包合物)，化石燃料以及从CO₂中提取。此外，还有基于植物的技术，例如来自谷物。还有许多其他产品处于研发阶段。当前，所有可用的方法和资源都具有很高的生产成本，并提出了严峻的挑战。其中包括实际开采成本、对环境的破坏，运输和将燃料运到最终目的地的后勤策略。

从头到尾，获取天然气的过程是广泛而侵入性的。例如，要从天然气储层中捕获碳氢化合物气体，首先需要进行深层钻探以找到储层，捕获从地下矿井中驱出的天然气，然后将其输送至炼油厂。在该炼油厂中，将气体分为几部分(例如：丙烷，甲烷，丁烷，当仅想要或需要甲烷时，在所获得的样品中可能会存在大量其他化学品或物质)。然后将分离出的气体分别存储起来，并通过加油机或通过内置的气体管线基础设施将其转移给客户，这都是相对昂贵的方法。此外，这些分离的气体并不一定全部都需要；有些太有害而无法使用，有些稀缺，有些生产过剩，有些则完全不必要。