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天然气吸附储运技术在城市调峰中的应用研究

作　者: 李海军
导　师: 徐文东
学　校: 华南理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 天然气吸附调峰储罐高表面活性炭
分类号: TU996.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着经济的飞速发展和石油价格的不断攀升，清洁能源天然气逐渐形成强劲需求，对当前社会经济产生了非常深远的影响。天然气无论应用于工业还是民用，其输送系统供气量和用气量的不均衡使得调峰问题显得尤为突出。天然气调峰过程中，天然气的储存是输配气系统中最重要的技术问题，目前常用的调峰方式为高压储气罐调峰、高压管道调峰、LNG调峰及ANG调峰等方式，其中ANG储气调峰由于储气量大、储存压力低、安全性好等优势成为研究热点。首先以CNG调峰罐及调峰工艺为研究基础，设计了一套用于小型城市调峰的ANG吸附调峰工艺。主要包括吸附剂的选择，储罐的设计，并在此过程中对相关关键技术进行详细研究。主要结论为：ANG储罐体积500m~3，采用表表面活性炭作为优选吸附剂，采用湿法压制工艺进行活性炭成型，采用分割小室的方式填充活性炭，利用循环水管进行吸附热效应的消除，循环水流速2m/s，水管直径32mm，采用高温液氮吹扫完成活性炭再生。以深圳燃气集团景德镇天然气场站为研究对象，根据该地区实际用气情况，估算出满足该地调峰需求需要2个500m~3的ANG储罐。对本工艺ANG储罐进行设备分析，高表面活性炭约需400t，ANG储罐造价约为570万元人民币；加臭选用四氢噻吩做加臭剂，流量计选用差压式流量计，调压器采用弹簧薄膜式。通过详细对比分析CNG与ANG储气调峰的经济性发现，相同储气量下，ANG储罐体积约为于CNG储罐体积的1/4，ANG由于较低的运行压力，能弥补一次投入过高的不足，具备良好的经济效益。最后对ANG调峰工艺进行操作弹性及发展潜力分析，阐述其良好的发展前景。本文针对设计吸附罐时所遇到的一些实际困难和问题一一做出相对应的处理解决办法，工程实践中吸附储气调峰的设计提供了一些参考。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-28
  1.1 天然气调峰方式的应用研究  11-19
    1.1.1 高压储气罐储气调峰  12-13
    1.1.2 输气管道末段储气调峰  13
    1.1.3 高压管道储气调峰  13-14
    1.1.4 天然气输配管网储气调峰  14
    1.1.5 地下储气库储气调峰  14-16
    1.1.6 液化天然气（LNG）储气调峰  16-17
    1.1.7 吸附天然气（ANG）储气调峰  17-18
    1.1.8 燃气调峰方式分析  18-19
  1.2 燃气调峰在城市管网中的应用方案设计  19-23
  1.3 天然气吸附储运调峰技术进展  23-26
    1.3.1 吸附储运调峰的技术进展  23-26
    1.3.2 存在问题及解决措施  26
  1.4 研究目标及内容  26-28
    1.4.1 研究目标  26-27
    1.4.2 研究内容  27-28
第二章天然气吸附储气调峰工艺设计  28-40
  2.1 天然气吸附调峰工艺流程  28-29
  2.2 天然气吸附剂研究  29-31
    2.2.1 天然气吸附剂的选择  29-30
    2.2.2 吸附成型技术研究  30-31
  2.3 天然气吸附储罐的设计  31-38
    2.3.1 活性炭填充方式研究  32-33
    2.3.2 吸附热效应研究  33-34
    2.3.3 吸附再生技术研究  34-35
    2.3.4 净化罐的设计  35-38
  2.4 本章小结  38-40
第三章天然气吸附储运调峰技术的工程化设计  40-51
  3.1 景德镇调峰储气量预测  40-41
  3.2 ANG调峰工艺流程设计  41-42
  3.3 关键设备分析  42-43
  3.4 工艺方案的技术经济分析  43-47
  3.5 操作弹性分析  47-48
  3.6 发展潜力分析  48-49
  3.7 本章小结  49-51
第四章结论及建议  51-54
  4.1 结论  51-52
  4.2 建议  52-54
参考文献  54-58
攻读硕士学位期间取得的研究成果  58-59
致谢  59-60
附件  60

天然气吸附储运技术在城市调峰中的应用研究

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