CNG加气站原料天然气膜分离法脱水可行性分析-中国气体分离设备.PDFVIP

化 工 进 展 ·214 · CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2009 年第 28 卷增刊 CNG 加气站原料天然气膜分离法脱水可行性分析 1 1 2 2 1 1 黄维菊 ，魏 星 ，白 剑 ，贺泽元 ，梁书婷 ，吴治佚 1 2 （四川大学，四川 成都 610065 ； 四川石油管理局输气公司，四川 成都 629000 ） 摘 要：阐述了CNG 汽车与CNG 加气站原料天然气脱水现状；从天然气膜分离法脱水优势、CNG 加气站原料天 然气规模与气压、膜分离技术的发展及分子筛原料成本增加以及CNG 加气站原料天然气脱水适用的膜分离方法等几 方面进行了技术调研，分析阐述了CNG 加气站原料天然气膜分离法脱水的可行性，对CNG 加气站原料天然气膜分 离法集成脱水系统经济效果进行了估算，以期作为CNG 原料天然气膜法脱水工艺工业试验的依据和参考。 关键词：CNG 加气站；天然气；膜分离法；脱水工艺；可行性 CNG 是 Compresed Natural Gas （压缩天然气） 数十年发展已日趋成熟。它具有成本低、效益高、无 的简称。CNG 加气站是指以符合国家标准的天然气 污染、使用安全便捷等特点，正日益显示出强大的发 作为进站气源，在环境温度为－40～50 ℃时，经加 展潜力。从 20 世纪 20 年代末，国外开始使用并迅 压站净化、脱水、压缩至≤25 MPa ；出站的 CNG 速发展 CNG 汽车。我国汽车燃料主要为汽油、柴 可直接充装或通过气瓶转运车送至 CNG 汽车加气 油等，不仅大量消耗石油资源，而且燃油汽车排放 站和城镇燃气公司的 CNG 储配站，作为汽车燃料 的尾气有害成分高，严重破坏生态环境。使用天然 和居民、商业等用气[1] 。为满足CNG 气质要求，在 气汽车不仅可以缓解石油能源紧张的局面，而且天 CNG 加气站内必须对 CNG 原料天然气进行脱水。 然气汽车排放的尾气有害气体极少，能较好地保护 CNG 能否达到使用要求，在天然气硫含量、热值 生态环境。随着燃气汽车的推广，CNG 加气站的数 等符合商品天然气规定指标的前提下，关键在于脱 量不断攀升。2004 年，CNG 汽车量从 1999 年的不 水。CNG 的含水量达不到要求，CNG 加气站和 CNG 足 1 万辆增长到 20 万辆以上，CNG 加气站数量已 汽车就无法正常运行，甚至可能导致危害极大的事 达七百余座，居世界前列。截止 2007 年，北京已拥 故发生[2-3] 。因此，将 CNG 中的水含量脱到合格至 有超过 4000 辆 CNG 公交车，重庆 95% 以上的公交 关重要。现有 CNG 加气站原料天然气脱水几乎都 车均使用 CNG，西安、成都、马鲁木齐等市则以每 采用分子筛作脱水剂的固体吸附法脱水的方法，虽 年 25%左右的增速发展 CNG 公交车。目前CNG 汽 然基本能满足 CNG 脱水的要求，但也存在一些问 车已由单一的公交车、出租车逐步扩大到邮政年、 题。膜科学与技术是 21 世纪最有发展前途的高新技 垃圾车、政府用车甚至私人车辆等。“十一五”新 术之一。气体膜分离是膜分离技术的重要组成部分。 能源汽车被列入《国家科技发展中长期规划》，国 天然气膜法脱水是气体膜分离中一个有前景的应用 家将重点支持包括天然气汽车在内的整车、零部件