某CNG加氣站的工藝技術(shù)分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u1337某CNG加氣站的工藝技術(shù)分析案例 1217021.1工藝技術(shù)的選擇 197581.1.1進氣量系統(tǒng) 144301.1.2脫水系統(tǒng) 252601.1.3壓縮機系統(tǒng) 3217831.1.4售氣系統(tǒng) 3109041.2工藝流程 3171191.3工藝參數(shù) 41.1工藝技術(shù)的選擇建立CNG加氣站的主要工藝，必須要規(guī)劃好建立加氣站的用地費用、管道的安裝、管道安全距離等問題。它具有自己的技術(shù)優(yōu)勢。天然氣在每個分站中均經(jīng)過純化，加壓和熱處理。子站和加氣站完全避免了這些凈化過程。在正常運行中，沒有空氣污染和低噪音：另一方面，盡管同噸位加油分站的較大標準分站的基礎(chǔ)設(shè)備工程投資相對較大，但這是由于需要所占土地較少，通?？梢栽趪鴥?nèi)城市的其他偏遠地區(qū)建造加氣站?？梢钥闯鯟NG子母站的建設(shè)是節(jié)約土地，減少設(shè)備投資，促進中國經(jīng)濟發(fā)展的經(jīng)濟有效途徑。國內(nèi)加氣站的建設(shè)，以加快新能源的發(fā)展[27]。1.1.1進氣量系統(tǒng)輸氣管道所要經(jīng)過的的氣和天然氣管道保持著所想要的穩(wěn)定輸氣壓力，并且它必須能夠滿足空氣壓縮機對進氣和出氣以及進氣管壓力的某些要求。同時，自動測量氣體輸入站和加氣站的額定氣體濃度。它的主要輔助設(shè)備功能包括除塵和凈化干燥器。該系統(tǒng)的主要工作包括四個過程：凈化和除塵，脫硫，脫油，脫水和干燥。它可以分為除塵前凈化處理和除塵后凈化處理兩種工作形式。嚴格來說壓縮凈化系統(tǒng)中每個壓縮階段之前和之后的空氣冷凝和脫脂處理過程也可以歸因于該空氣凈化系統(tǒng)。本座核心加氣站整體采用的是前置空氣處理工藝，即在進行壓縮前對本座天然氣氣體進行干燥和空氣凈化，目的主要是為了保護本座壓縮機的正常工作運行，使本站加氣站的各個重要的加氣設(shè)備—體和壓縮機本身不會因此受到任何腐蝕和嚴重損壞，如過濾器，調(diào)壓器，流量密度計，壓力計量表，以及閥門等[23]。1.1.2脫水系統(tǒng)在低溫高壓狀態(tài)下天然氣本身會易吸附大量的水分子很快變成空氣的水合物。水分子遇到硫化氫會腐蝕鋼制及脆性開裂，對鋼制設(shè)備的破壞性極大。水合物通常是白色或略微生銹的塊狀晶體，沒有積冰。通常水合物被認為是類似于白冰或致密的冰雪的聚集狀態(tài)，其產(chǎn)生流體的過程將大大減小循環(huán)管路的內(nèi)部循環(huán)，造成管道的堵塞。為了設(shè)備的正常運行或被破壞，臭氧的濃度不能低于20mg/nm3。壓縮天然氣泄露處應該安裝干燥通風系統(tǒng)。（1）低壓脫水：原料氣經(jīng)過脫水塔，其中的水分會被吸附，會把水分和露點溫度低于-550℃；分子濾和篩飽和后，氣體的水分和露點溫度高于-550℃，這是需要原料重新進入，再次脫水處理。飽和過的原料再進過濾與篩塔后反復進行脫水流程，輪回運用。特點：安全性高，預先干燥可以減少脫水壓縮后的負荷，可以減少雜質(zhì)對設(shè)備的破壞。還有酸性和重金屬雜質(zhì)會對壓縮機的運行造成帶阻礙，再生脫水壓縮過程可以是封閉式循環(huán)過程，時間不會受到限制。缺點：濃度的適應性弱，脫水劑不均勻，由于設(shè)備內(nèi)部體積比較大，需要的吸附脫水劑也多[24]。（2）高壓脫水：原料經(jīng)過脫水篩塔，水分被過濾器篩子自動吸附。過濾過篩后，氣體分子飽和后，原料氣的水分和露點溫度低于-550℃。高于-550℃，將空氣開關(guān)置于另篩塔脫水處理，且相對飽和的氣體會附著在水中再經(jīng)過篩塔過濾進行第二次再生和脫水過程，從而實現(xiàn)二次循環(huán)水的利用。1)此過程利用壓縮機提取壓縮天然氣，經(jīng)過高溫高壓進入再生塔，快速去除塔內(nèi)水分。濕熱通過后的天然氣，經(jīng)過冷卻后，天然氣回路進入再生入口，反復循環(huán)。2)能用不同原料熱濕天然氣進行再生，天然氣高溫，冷卻，分離進入壓力比其他原料冷濕天然氣再生壓力低的熱濕天然氣再生管道中。優(yōu)點：因為設(shè)備容量小使用干燥劑也少，適應性強，脫水干燥過程穩(wěn)定，對設(shè)備中原料天然氣的脫水干燥充分，保證產(chǎn)品的純度，及產(chǎn)品的燃燒完全。缺點：脫水干燥中因為壓力高，有安全隱患，脫水與壓縮機同步工作。壓縮機單元達不到要求，無法運行，產(chǎn)品會出現(xiàn)質(zhì)量等問題。按過程來看，運用較適合高壓脫水工藝[24]。1.1.3壓縮機系統(tǒng)壓縮機把天然氣壓縮到25mpa。此結(jié)構(gòu)組成了壓縮機、電機、控制傳動系統(tǒng)、管路保護系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)、氣體凈化回收和放空處理系統(tǒng)等裝置。1.1.4售氣系統(tǒng)加氣站內(nèi)設(shè)置4臺雙門槍式加氣機給天然氣汽車進行售氣。1.2工藝流程原料天然氣輸送管道直接輸送原料進現(xiàn)場到站里,管道的原料進站工作壓力一般為1-1.5mpa，工作出站壓力3.8mpa。原料天然氣輸送管道壓力有分為高壓，中壓，低壓三種工作壓力計量級別。儲氣瓶內(nèi)部組件當中的高壓天然氣部分可以直接通過高，中，低壓儲氣管道排出去通過加氣機向電動汽車內(nèi)部加氣。高壓下的氣體從一個脫水加氣裝置釋放出來后就已經(jīng)可以通過每個加氣柱自動給整個管束機整車進行加氣；此時當整個管束機整車每個加氣柱的壓力已經(jīng)達到20.00mpa時則每個加氣柱自動停止關(guān)閉并向加氣柱噴槍，流量密度計系統(tǒng)自動記錄了接下來每次的加水柱氣量和每個加氣柱的壓力。同時空氣壓縮機的直充高壓管和直充加氣管道管也可以通過去除的加氣柱提供給車載的空氣瓶和汽車使用加氣。加氣站系統(tǒng)的各級集中自動放散聯(lián)合加壓通氣管就是對地面的各個引出加氣管口進行設(shè)置后方可集中放散聯(lián)合進行放散，超出位于建筑頂部毗鄰地上樓層的承建,構(gòu)筑物頂部2米后方可同時進行各級集中聯(lián)合放散,且各級集中聯(lián)合放散后的加氣管口與超出建筑毗鄰地面間的放散距離不最大不得超過小于5米。常規(guī)加氣站的工藝流程由6個系統(tǒng)構(gòu)成：壓縮機系統(tǒng)統(tǒng)進氣量系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)壓縮機系統(tǒng)統(tǒng)進氣量系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)脫水系統(tǒng)售氣系統(tǒng)儲氣系統(tǒng)脫水系統(tǒng)售氣系統(tǒng)儲氣系統(tǒng)圖4-1工藝流程圖1.3工藝參數(shù)（1）日供天然氣含量：2×102Nm3/d原料氣操作壓力1.5Mpa；原料氣設(shè)計壓力>1.5Mpa；天然氣壓縮后操作壓力26.0MPa；天然氣壓縮后設(shè)計壓力27.5MPa；（3）天然氣溫度：原料氣溫度環(huán)境溫度一致；壓縮后的溫度不高于常溫15度。在高溫高壓下壓縮后的天然氣在儲氣系統(tǒng)里儲存下來，這樣及方便天然氣電動汽車的加氣又可以預防天然氣緊缺的情況，需要儲存天然氣時，儲氣瓶和兩組地下儲氣，水下罐容積為3m3米的高壓壓縮儲氣瓶1組，5m3米的高壓儲存貯氣瓶1組，7m3低壓壓縮儲氣瓶1組，總合計15m3米，能儲存于3500nm3的高溫壓后的壓縮天然氣。根據(jù)目前現(xiàn)行我國《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》中的相關(guān)法律規(guī)定,地面上的各種金屬塑料儲氣壓力容器以及塑料儲氣瓶的整體設(shè)計安全使用壽命為15年[24]。本工程采用地上瓶組儲氣，儲氣瓶組主要技術(shù)參數(shù)見下表：表4-2地上瓶組儲氣，儲氣瓶組主要技術(shù)參數(shù)序號項目技術(shù)參數(shù)備注1總儲氣量3000Nm32工作壓力25MPa3設(shè)計壓力27.5MPa4單瓶公稱容積高壓1組，中壓1組，低壓1組5工作溫度-35～50℃6設(shè)計溫度-40～60℃7瓶體材料4130X（1）調(diào)壓計量橇其主要配套設(shè)備產(chǎn)品包