专利名称：水增强活性炭储存低碳烃(如天然气、煤层气)方法
技术领域：
本发明涉及一种增强的活性炭储存低碳烃的方法，属于天然气、煤层气或其它低碳烃的储运技术。
背景技术：
天然气作为清洁燃料，是车辆重要的替代燃料。但天然气在汽车上的储存是个重要问题。除了汽车提出储存问题外，天然气、煤层气的无管道输送亦是亟待解决的问题。目前普遍采用压缩办法储存或运输天然气，压力在20MPa以上。由于压力高，在设备、能耗、安全和应用条件等方面产生一定问题。因此，如何降低储气压力一直是努力探索的课题，也是采用活性炭作吸附剂，吸附储存技术提出的背景。对于吸附法储存天然气的研究已有十多年历史。但是国内外达到的最好结果，也仍然低于同体积压缩储气量。常温条件下，3.5-4MPa的吸附储气量相当于15MPa压力下的压缩储气量(约150V/V)，低于20MPa压力下的压缩储气量。由于吸附天然气(ANG)的能量密度显著低于压缩天然气(CNG)，构成ANG未获实际应用的主要原因。
ANG未获实际应用的原因，还有作为储气吸附剂的活性炭的加工成型问题。为提高单位质量活性炭的储气量，要求活性炭的比表面积尽可能高。但高比表面积的活性炭的堆密度必然很低，致使单位体积内容纳的活性炭总量不多。与较低表面活性炭相比，单位体积的储气量提高不大。因此，人们想了各种办法加工高表面活性炭，提高其堆密度。但成型后的活性炭的比表面积损失十分显著，从而降低了加工成型的效果，但储气吸附剂的成本却大大提高了。此外，对被吸附的气体需经过严格的预净化处理，防止高碳烃和水在活性炭上的吸附，以维护吸附剂的储气能力。
发明内容
针对吸附储气技术存在的问题，本发明采用掺了相当量水的活性炭代替干燥活性炭作为储气介质。活性炭无须成型加工，也不怕吸湿。使用简便，但储气量比干燥活性炭大大提高。
本发明是通过下述方案加以实现的。将活性炭与水混合作为储气介质。所掺水的重量可比炭的重量少，但也可超过活性炭的重量，视活性炭性质而异，但有一个上限。在略低于常温、4-8MPa压力下储气。若降低压力，所储气体即行释放；储气温度在0～10℃之间；水与活性炭的重量比为0.5～1.8之间；作为储气介质的湿活性炭，采用捣实方法调整其堆密度。
本发明的优点在于1、同普通的活性炭吸附储气法相比，显著提高了储气容量。在2℃、4MPa条件下的总储气量，比干燥活性炭在同样条件下的储气量提高了60％以上，体积储气容量超过了200V/V。2、与压缩法相比，大大降低了储气压力，从20MPa以上降低到4-8MPa。3、降低了对活性炭的要求。所用活性炭无须在使用前进行干燥处理，也无须成型加工，堆密度可以根据需要方便地在0.4-0.9g/ml范围内调整。
具体实施例方式
在车载60-120升储罐或大型专用槽车的储罐中，装填掺水湿活性炭。在整体的储气介质中，留有供气体进出的汇聚通道。由车辆引擎提供制冷系统的动力，使储气介质的温度保持在0-10℃范围。充气时，使充气压力在4-8MPa范围。用气或卸装时，打开阀门使压力降至常压即可。
权利要求
1.一种水增强活性炭储存低碳烃(如天然气、煤层气)方法，其特征在于，储罐内填充含水的湿活性炭作为储气介质，水与活性炭的重量比视所用活性炭性质而异，一般为0.5-1.8，储气温度0-10℃，储气压力4-10Mpa，作为储气介质的湿活性炭，采用捣实方法调整其堆密度。
全文摘要
本发明公开了一种水增强活性炭储存低碳烃(如天然气、煤层气)方法。这种方法的核心是采用掺水活性炭作为储气吸附剂。水量与活性炭量之比与所用活性炭有关。最佳储气条件是:储气温度在0～10℃之间,储气压力在4－10MPa。对于高表面活性炭,与采用干燥活性炭相比,单位质量活性炭的储气量可提高60以上%,体积储气容量可超过200V/V。活性炭无须加工成型,并且大大简化了对气体的净化处理。
文档编号F17C11/00GK1342863SQ0114196
公开日2002年4月3日 申请日期2001年9月26日 优先权日2001年9月26日
发明者周理, 孙艳, 周亚平 申请人:天津大学