天然气吸附储存技术刘克万I,黄小美2（1•重庆大学资源及环境科学学院西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室，重庆400044;2.重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400045）摘要：阐述了吸附天然气储存技术的基本原理与特点，概述了具有工业化应用前景的高比表面积活性炭吸附剂制备的进展情况，分析了活性炭微孔结构对储气性能的彬响，讨论了吸附和脱附过程热效应、天然气杂质、储存温度与压力对储气性能的影响，提出了针对主要影响因素的解决措施,展望了吸附天然气储存技术的发展趋势。关键词：天然气储存；吸附储存技术；吸附剂中图分类号：TU996文献标识码：B文章编号：1000-4416（2009）11-0A34-06AdsorptionStorageTechnologyofNaturalGasLIUKe-wan,HUANGXiao-rneiAbstract：Theelementaryprincipleandfeaturesofadsorbednaturalgasstoragetechnologyisex-pounded.Theprogressinpreparationofhigh-specificareaactivatedcarbonadsorbentwithindustrialapplicationprospectissummarized.Theinfluenceofmicroporousstructureofactivatedcarbonongasstorageperformanceisanalyzed.Theinfluenceofthermaleffectduringadsorptionanddesorption,impuritiesinnaturalgas,storagetemperatureandpressureongasstorageperformancearediscusse&Somemeasuresdirectedtowardthemaininfluencefactorsareputforward,andthedevelopmenttrendonadsorbednaturalgasstoragetechnologyisprospected.Keywords:naturalgasstorage；adsorptionstoragetechnology;adsorbent基金项目：国家“十一五”科技支撑重大项目课题（2006BAJ02A09）天然气是一种洁净环保的优质能源•以其热值高、污染物排放少的优点受到了人们的青睐。天然气的主要输送方式是管道输送，但管道造价高。天然气的非管输方式在小规模运输过程中更具经济性。非管输天然气要求天然气有较高的储存密度（单位休积储气容器内储存的天然气折算成标准状况下的体积）。目前非管输天然气的主要方式是车载CNG运输和车载（或船载）LNC运输，在车用天然气方面也主要是以CNG和LNG方式储存天然气。CNG储气压力高（20~25MPa）,需昂贵的多级压缩机，能耗大，储存容器需耐高压，自重大,具有一定危险性。LNG需低温制冷,能耗高，储气设施维护保养较复杂，液化工艺复杂，设备造价高，运行费用也较高⑴此外，在城市天然气供应中，调节日不均匀用气和小时不均匀用气主要依赖大型球罐（储存压力一般不超过1MPa）,金属耗量大，造价高。而吸附天然气（ANG）则是解决上述问题的一种较好途径,近年来利用较低压力（3・0~6.0MPa）吸附储存天然气的ANG技术日臻完善，正逐渐显示其竞争能力1ANG储存技术的基本原理与特点%ANG储存技术的基本原理吸附天然气技术是在储罐中装入天然气专用吸附剂，充分利用其巨大的内表面积和丰富的微孔结构(孔径＜3nm),以达到在常温、3.0~6.0MPa压力下使ANG具有与CNG接近的储存密度,实现高密度吸附储存的技术⑻。虽然吸附剂本身要占据部分储存空间，但是吸附相的天然气密度高,总体效果仍将显著提高天然气的吸附量。向储罐充气时,气体被吸附在吸附剂固体微孔的表面得以储存；当储罐对外供气时，气体从吸附剂固体表面脱附而向外供气。吸附剂对天然气的吸附是个物理过程，即通过范德华力使天然气分子附着于吸附剂微孔内表面,以增加天然气的储存密度。吸附包括甲烷分子与吸附剂分子之间的作用以及甲烷分子之间的作用，当前一个作用占优势时甲烷分子被吸附;当后一个作用占优势时，甲烷分子脱附。甲烷是球形的非极性分子，无偶极矩,甲烷与吸附剂之间的范德华力只有色散力，因而吸附剂表面的极性对甲烷吸附过程影响很小，甲烷吸附量主要取决于吸附剂的微孔体积和比表面积。ANG吸附剂的性能通常是以单位体积的吸附容量和释放容量表示，即在25弋、3.5MPa条件下，单位体积的吸附剂所能储存或释放的标准状态下甲烷的体积。%ANG储存技术的特点ANG储气技术的主要优点表现在⑼：a.在3.0~6.0MPa压力时可获得较高的储存密度,对储气和加压设备耐压性能要求不高,造价低，加气设备仅需中压压缩机或利用长输管道的输送压力即可，节约加气站...