天然氣吸附儲存系統(tǒng)實驗研究.pdf

1、針對勝利油田海上零散天然氣的收集，提出了經(jīng)濟高效的天然氣吸附儲存技術(shù)的研究。同時該項技術(shù)也可應(yīng)用于汽車行業(yè)，促進天然氣作為清潔替代燃料在汽車行業(yè)的應(yīng)用。考慮到目前天然氣吸附儲存技術(shù)在進一步推廣應(yīng)用中所存在的若干問題，本文主要從下述兩個方面展開研究： 一方面本文針對粉體活性炭與成型活性炭的甲烷吸附性能展開研究。采用靜態(tài)容積法測定了甲烷在實驗室自制粉體活性炭上的吸附等溫線，考察了包括比表面積、孔容、堆密度等因素在內(nèi)的活性炭結(jié)構(gòu)對其吸

2、附性能的影響。通過實驗研究發(fā)現(xiàn)：微孔在活性炭吸附過程占主要作用，微孔孔容越大，活性炭對甲烷的吸附性能就越高。然后重點考察了成型活性炭對甲烷的吸附性能，研究了粘結(jié)劑添加比例、成型壓力等工藝條件對成型活性炭吸附性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn)：加入粘結(jié)劑成型以后，活性炭的體積吸附量提高幅度較大，但質(zhì)量吸附量減小。隨著粘結(jié)劑添加比例的增加，成型活性炭對甲烷的質(zhì)量吸附量逐漸減小，并且這種減小的趨勢越來越緩慢，但體積吸附量幾乎不變。活性炭對甲烷的吸附性能隨成

3、型壓力的增加表現(xiàn)出先增加后減小的趨勢。 另一方面本文對天然氣吸附過程熱效應(yīng)進行了實驗研究。在前期數(shù)值分析結(jié)論的基礎(chǔ)上，設(shè)計并搭建吸附熱效應(yīng)實驗系統(tǒng)，對簡單圓筒罐加裝換熱結(jié)構(gòu)前后充氣過程的溫度變化進行了分析和對比。對比實驗表明：對于靠軸心處的測點，充氣過程開始后5min時刻的溫度比沒有換熱結(jié)構(gòu)時下降了34.64℃。沒有換熱結(jié)構(gòu)時，成型活性炭吸附床的體積吸附比為61，放氣過程甲烷氣體的解吸比為80％；改善換熱結(jié)構(gòu)后分別提高到74和8