专利名称：一种用吸附天然气作为汽车燃料的方法
技术领域：
本发明涉及一种用天然气作为汽车燃料的方法，特别是一种用吸附天然气作为汽车燃料的方法。
背景技术：
目前，用天然气作为汽车燃料的方法主要采用以下两种形式1、压缩天然气(CNG)技术即将天然气通过净化、压缩，然后以20MPa的高压储存在容器中；2、液化天然气(LNG)技术即将油田天然气作为原料气，先经过脱硫、脱水、净化后冷冻到-162℃以下，使液化气变成液态，再充装到特殊低温储罐中。采用压缩天然气技术的缺点是由于天然气压缩比高，需专用压缩机和超高压压力容器，能耗高、成本高，且存在安全隐患；采用液化天然气技术的缺点是液化天然气需低温储存，液化时需专用设备，储运时需专门的低温罐，成本很高。目前各国对吸附式存储天然气技术正在进行开发应用的研究。吸附天然气(ANG)技术是指使用装填有固体吸附物质—超级活性炭的容器，在一定压力(3.5～4MPa)下储存天然气。影响吸附式存储天然气技术应用于汽车的主要问题是1、由于天然气中，含有少量的C3、C4等烃类物质，在超级活性炭储气后，可能滞留在其中，而不能随天然气一起解吸，经过一段时间使用，使超级活性炭失去活性，逐渐降低对天然气的吸附能力；2、超级活性炭在吸附和解吸天然气时分别要放热和吸热，快速充气时超级活性炭的温升可达80℃，而快速放气(解吸)时超级活性炭的温降亦可达40℃。这些问题为吸附天然气技术在汽车上的应用设置了障碍。
发明内容本发明的目的就是针对上述问题，提供一种实用可行的用吸附天然气作为汽车燃料的方法。
本发明的技术方案一种用吸附天然气作为汽车燃料的方法，其特征在于由预除烃工艺和热交换工艺组成；预除烃工艺在加气站进行，主要设备包括装有除烃吸附剂的工作与再生自动切换脱烃设备、储气用高压罐和为汽车充加天然气的加气机；热交换工艺在汽车上进行，主要设备是带有换热器的吸附天然气钢瓶(实用新型专利申请一种汽车用带有换热器的吸附天然气钢瓶)，其换热器的循环水进、出口通过管道与汽车水箱相连；将经过除烃处理的天然气，在高压罐中储存，通过加气机给天然气钢瓶充气，高压天然气减压充气时因吸收热量而急剧降温，天然气钢瓶中的超级活性炭吸附天然气时则因放出热量而使天然气温度回升到常温状态；天然气钢瓶中的超级活性炭解吸天然气时吸收的热量，则由汽车气缸冷却水的热量进行补偿。
上述用吸附天然气作为汽车燃料的方法，其特征在于工作与再生自动切换脱烃设备中采用的吸附剂为氧化产品或硅胶产品。
本发明的特点是解决了吸附式天然气技术应用于汽车的主要问题，将预除烃工艺和热交换工艺分别在加气站和汽车上实施，特别是采用了带有换热器的吸附天然气钢瓶，利用汽车气缸冷却水的热量对超级活性炭快速解吸天然气时需要的热量进行补偿，实现自身热平衡，为吸附天然气技术在汽车上的应用提供了一种经济、实用、安全、可行的方法。
用吸附天然气作为汽车燃料的方法流程示意图。
图中1.工作与再生自动切换脱烃设备2.储气用高压罐3.加气机4.带有换热器的吸附天然气钢瓶具体实施方式
实施例一种用吸附天然气作为汽车燃料的方法，预除烃工艺在加气站进行，主要设备包括装有硅胶产品的工作与再生自动切换脱烃设备1、储气用高压罐2和为汽车充加天然气的加气机3；热交换工艺在汽车上进行，主要设备是带有换热器的吸附天然气钢瓶4，其换热器的循环水进、出口通过管道与汽车水箱相连，吸附天然气钢瓶采用34Mn2V材料制造，外形尺寸为273×3.5×900，设计压力为7.5MPa，套管式换热器中心管尺寸为57；将经过除烃处理的天然气，在高压罐中储存，通过加气机给吸附天然气钢瓶充气。高压天然气减压充气时因吸收热量而急剧降温，天然气钢瓶中的超级活性炭吸附天然气时则因放出热量而使天然气温度回升到常温状态；天然气钢瓶中的超级活性炭解吸天然气时吸收的热量，则由汽车气缸冷却水的热量进行补偿。经试验检测，该方法基本达到自身热平衡，可以满足用天然气作原料使汽车正常行驶的需要。
权利要求
1.一种用吸附天然气作为汽车燃料的方法，其特征在于由预除烃工艺和热交换工艺组成；预除烃工艺在加气站进行，主要设备包括装有除烃吸附剂的工作与再生自动切换脱烃设备、储气用高压罐和为汽车充加天然气的加气机；热交换工艺在汽车上进行，主要设备是带有换热器的吸附天然气钢瓶(实用新型专利申请一种汽车用带有换热器的吸附天然气钢瓶)，其换热器的循环水进、出口通过管道与汽车水箱相连；将经过除烃处理的天然气，在高压罐中储存，通过加气机给天然气钢瓶充气，高压天然气减压充气时因吸收热量而急剧降温，天然气钢瓶中的超级活性炭吸附天然气时则因放出热量而使天然气温度回升到常温状态；天然气钢瓶中的超级活性炭解吸天然气时吸收的热量，则由汽车气缸冷却水的热量进行补偿。
2.根据权利要求1所述的用吸附天然气作为汽车燃料的方法，其特征在于吸附天然气钢瓶采用34Mn2V材料制造，外形尺寸为273×3.5×900，设计压力为7.5MPa，套管式换热器中心管尺寸为57。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的用吸附天然气作为汽车燃料的方法，其特征在于工作与再生自动切换脱烃设备中采用的吸附剂为氧化产品或硅胶产品。
全文摘要
一种用吸附天然气作为汽车燃料的方法，预除烃工艺在加气站进行，主要设备包括装有除烃吸附剂的工作与再生自动切换脱烃设备、储气用高压罐和为汽车充加天然气的加气机；热交换工艺在汽车上进行，主要设备是带有换热器的吸附天然气钢瓶，其换热器的循环水进、出口通过管道与汽车水箱相连；将经过除烃处理的天然气，通过加气机给天然气钢瓶充气，天然气钢瓶中的超级活性炭解吸天然气时吸收的热量，则由汽车气缸冷却水的热量进行补偿。本发明的特点是解决了吸附式天然气技术应用于汽车的主要问题，将预除烃工艺和热交换工艺分别在加气站和汽车上实施，为吸附天然气技术在汽车上的应用提供了一种经济、实用、安全、可行的方法。
文档编号F02B43/12GK101078594SQ200610013838
公开日2007年11月28日 申请日期2006年5月25日 优先权日2006年5月25日
发明者严铭卿, 唐绍刚, 谭羽非, 卜宪标, 张彦龙, 沈德安, 王震, 郭秀娟 申请人:天津市华迈燃气技术发展有限公司