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cng是加压前脱水还是加压后脱水

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发表于 2019-9-20 13:08:01 |显示全部楼层
  加气站的原料气一般为来自输气管道的商品天然气,在加气站中增压至20~25MPa并冷却至常温后,再在站内储存与加气。充装在高压气瓶(约20MPa)中的CNG,用作燃料时须从高压减压至常压或负压,再与空气混合后进入汽车发动机中燃烧。由于减压时有节流效应,气体温度将会降至-30℃以下。为防止气体在高压与常温(尤其是在寒冷环境)或节流后的低温下形成水合物和冻堵,故必须在加气站中对原料气深度脱水。
  CNG加气站中的天然气脱水虽也采用吸附法,但与NGL回收装置中的脱水系统相比,它具有以下特点:①处理量很小;②生产过程一般不连续,而且多在白天加气;③原料气已在上游经过处理,露点通常已符合管输要求,故其相对湿度小于100%。
  据了解,CNG加气站中气体脱水用的干燥剂在美国多为分子筛,俄罗斯以往多用硅胶,目前也用分子筛,我国则普遍采用分子筛。至于脱水后干气的露点或水含量,则应根据各国乃至不同地区的具体情况而异。我国GB 18047《车用压缩天然气》中规定,汽车用压缩天然气的水露点在汽车驾驶的特定地理区域内,在最高操作压力下,水露点不应高于-13℃;当最低气温低于-8℃,水露点应比最低气温低5℃。CNG的脱水深度通常也可用其在储存压力下的水含量来表示。
  当进加气站的天然气需要脱水时,脱水可在增压前(前置)、增压间(级间)或增压后(后置)进行,即根据其在CNG加气工艺流程中的位置不同,又可分为低压脱水(压缩机前脱水)、中压脱水(压缩机级间)及高压脱水(压缩机后)三种。
  脱水装置通常设置两塔即两个干燥器,一套系统在脱水,一套系统在再生。交替运行周期一般为6~8h,但也可更长。脱水装置的设置位置应按下列条件确定:①所选用的压缩机在运行中,其机体限制冷凝水的生成量,且天然气的进站压力能克服脱水系统等阻力时,应将脱水装置设置在压缩机前;②所选用的压缩机在运行中,其机体不限制冷凝水的生成量,并有可靠的导出措施时,可将脱水装置设置在压缩机后;③所选用的压缩机在运行中,允许从压缩机的级间导出天然气进行脱水时,宜将脱水装置设置在压缩机的级间。此外,压缩机汽缸采用的润滑方式(无油或注油润滑)也是确定脱水装置在流程中位置时需要考虑的因素。
  在增压前脱水时,再生用的天然气宜采用进站天然气经电加热、吸附剂再生、冷却和气液分离后,再经增压进入进站的天然气脱水系统。再生用的循环风机应为再生系统阻力值的1.10~1.15倍。
  在增压后或增压间脱水时,再生用的天然气宜采用脱除游离液(水分和油分)后的压缩天然气,并应由电加热控制系统温度。再生后的天然气宜经冷却、气液分离后进入压缩机的进口。再生用天然气压力为0.4~1.8MPa或更高。
  低、中、高压脱水方式各有优缺点。高压脱水在需要深度脱水时具有优势,但由于高、中压脱水需要对压缩机进行必要的保护,否则会因含水蒸气的天然气进入压缩机而导致故障。
  天然气脱水装置设置在压缩机后或压缩机级间时,压缩天然气进入脱水装置前,应先经过冷却、气液分离和除油过滤,以脱除游离的水分和油分。
  目前国内各地加气站大多采用国产天然气脱水装置,并有低压、中压、高压脱水三类。其中,低压和中压脱水装置有半自动、自动和零排放三种方式,高压脱水装置只有全自动一种方式。半自动装置只需操作人员在两塔切换时手动切换阀门,再生过程自动控制。在两塔切换时有少量天然气排放。全自动装置所有操作自动控制,不需人员操作。在两塔切换时也有少量天然气排放。零排放装置指全过程(切换、再生)实现零排放。这些装置脱水后气体的水露点小于-60℃。干燥剂一般采用4A或13X分子筛。
  半自动和全自动低压脱水工艺流程见图3-20。图3-20中原料气从进气口进入前置过滤器,除去游离液和尘埃后经阀3进入干燥器A,脱水后经阀5去后置过滤器除去吸附剂粉尘后至出气口。再生气经循环风机增压后进入加热器升温,然后经阀B进入干燥器B使其再生,再经阀27进入冷却器冷却后去分离器分出冷凝水,重新进入循环风机增压。
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