【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展能源和環(huán)境逐漸成為我國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)未來(lái)的發(fā)展方向。而由于我國(guó)獨(dú)有的以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致天然氣推廣成為了我國(guó)目前解決能源和環(huán)境問(wèn)題、改善生態(tài)環(huán)境問(wèn)題上至關(guān)重要的話題。天然氣的推廣利用依賴于其儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)。天然氣常用儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)包括天然氣管道（PNG）儲(chǔ)運(yùn)、壓縮天然氣（CNG）儲(chǔ)運(yùn)和液化天然氣（LNG）儲(chǔ)運(yùn)等常用儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)和天然氣吸附（ANG）儲(chǔ)運(yùn)和天然氣水合物（NGH）儲(chǔ)運(yùn)等新型儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)。其中，ANG技術(shù)以其較低的生產(chǎn)運(yùn)輸成本及較高的安全性，逐漸成為研究重點(diǎn)。 本文以現(xiàn)有ANG吸附儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)研究理論為參考，對(duì)ANG吸附儲(chǔ)運(yùn)工藝流程進(jìn)行了開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)及優(yōu)化。通過(guò)比選確定高表面活性炭作為吸附儲(chǔ)運(yùn)工藝的吸附劑，選擇有機(jī)粘結(jié)劑經(jīng)過(guò)擠壓或者壓縮的方法生產(chǎn)成型吸附劑；ANG儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)以現(xiàn)有CNG儲(chǔ)罐車(chē)運(yùn)行參數(shù)為設(shè)計(jì)依據(jù)，選擇16MnR作為容器的筒體材料，確定ANG的外觀結(jié)構(gòu)圓筒型，儲(chǔ)罐內(nèi)部設(shè)有換熱系統(tǒng)完成吸附熱效應(yīng)的消除；利用濾網(wǎng)、吸附劑成型和進(jìn)氣口重新設(shè)計(jì)的方法改進(jìn)吸附劑的填充問(wèn)題；以吸附劑優(yōu)化、循環(huán)放熱法改善吸附熱效應(yīng)的問(wèn)題；采用高溫氮?dú)獯祾咄瓿晌絼┑脑偕?本文對(duì)ANG儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)工程化設(shè)計(jì)。設(shè)定儲(chǔ)罐容積為42m3，有效容積為40m~3。采用內(nèi)置直管連通的換熱系統(tǒng)的天然氣儲(chǔ)罐，換熱管道內(nèi)采用水為介質(zhì)。對(duì)吸附床內(nèi)的吸附熱效應(yīng)的模型進(jìn)行一系列的假定，并由此計(jì)算得換熱系統(tǒng)的管道直徑為100mm，吸附和脫附時(shí)換熱所用的水的流速分別為2.5m/s和2.8m/s。對(duì)其他關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行了參數(shù)和型號(hào)的確定：預(yù)吸附罐的尺寸為1000mm×4000mm~2。壓縮機(jī)的功率為350kW，換熱器的換熱面積為116m~2。通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析可知采用ANG儲(chǔ)運(yùn)供氣成本為1.49元/方，管道壓縮CNG儲(chǔ)運(yùn)供氣成本為2.79元/方，采用LNG儲(chǔ)運(yùn)供氣成本為1.82元/方。由于ANG供氣方式相對(duì)更為安全，運(yùn)營(yíng)成本最低，因此具有更為廣闊的發(fā)展前景。
【圖文】：

華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文，天然氣作為運(yùn)輸燃料始終難以與石油匹敵。到目前，隨著液化技的運(yùn)輸和儲(chǔ)存不再是瓶頸，且隨著 ANG 吸附儲(chǔ)運(yùn)、天然氣水合物等究開(kāi)發(fā)，也進(jìn)一步推動(dòng)了天然氣時(shí)代的來(lái)臨。石油進(jìn)口依存度逐年遞增，這給國(guó)內(nèi)的政治、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展都帶來(lái)此，我國(guó)大力推動(dòng)西氣東輸工程，，天然氣需求增長(zhǎng)強(qiáng)勁[20-22]。據(jù)國(guó)家8 年中國(guó)能源消費(fèi)總量為 29.1×l08t 標(biāo)準(zhǔn)煤，比上年增長(zhǎng) 4.0％，僅次于位。其中煤炭消費(fèi)量 27.4×108t，增長(zhǎng) 3.0％；原油消費(fèi)量 3.6×l08t力消費(fèi)量 34502×108kW·h，增長(zhǎng) 5.6％；天然氣消費(fèi)量 807×108m3，

華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文LNG 船小型化也是 LNG 儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)的一個(gè)新興發(fā)展方向。小型 LNG 船的容積范圍在 1~50km3之間，能夠直接解決終端用戶的用氣需求。在歐美和日本等國(guó)家，小型 LNG船工藝已經(jīng)成功商業(yè)化，其運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、安全系數(shù)高，在中國(guó)南方地區(qū)這類(lèi)水系發(fā)達(dá)的地方極具推廣應(yīng)用的價(jià)值。目前，中小型 LNG 運(yùn)輸船通常采用獨(dú)立式 C 型液貨艙。一般液貨艙采用單圓筒型或雙圓筒型結(jié)構(gòu)，外部設(shè)置絕緣結(jié)構(gòu)，無(wú)需次屏蔽，建造簡(jiǎn)單。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TE83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2697332