燃气生产与供应-7
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图7-2 CNG运输车
第二节 压缩天然气加压站
一、工艺流程及主要设备 • 1．进站调压计量
图5-27-3 CNG加压站调压计量工艺流程 1一绝缘法兰；2一阀门；3一压力表；4一安全阀；
5—放散阀；6一过滤装置；7一温度计； 8一计量装置；9一旁通管；10一调压器
2．脱硫
• CNG站内的高压设备和管道采用的高强度钢，当硫化氢 含量较高时，容易发生“氢脆”，导致钢材失效。
• 压缩机的总排气量与加气站功能、规模、储气容积、充装 速度及工作时间有关，一般可根据各类用户的平均日用气 量和压缩机每日工作小时数（一般为10 ～ 12h）,并考虑 储气设施可能补充的气量来确定压缩机的总排气量。当多 台压缩机并联运行时，则其单台排气量应按公称容积流量 的80％～85％计。
• 压缩机动力宜选用电动机，不具备供电条件的地方也可选 天然气发动机。
二、CNG站基本工艺流程
三、CNG运输
• CNG可以通过车载或船载运输，目前较为常用的是CNG运输 车（又称气瓶转运车），如图7-2所示。CNG运输车由牵引 车、拖车和框架式储气设备箱组成。拖车和储气设备箱在 目的地可与牵引车分离，作CNG站的气源或储气设备组使用， 用完后再由牵引车拖至CNG加压站充气。运输车单车瓶组一 般由8只、15只大容积的筒形钢瓶组成，总几何容积为18m3。 也可用集装箱式拖车运输储气设备，此时的储气设备多由 小储气钢瓶组成，且成撬装置。
低、中、高压脱水方式各有优缺点。
• 高压脱水所需脱水设备体积小、再生气量少、脱水后气体露点低， 在需要深度脱水时具有优势。此外，由于气体在压缩机级间和出 口处经冷却、分离排出的冷凝水量约占总脱水量的70％～80％， 故所需吸附剂少、再生能耗低。但是高压脱水对容器的制造工艺 要求高，压缩机需设置可靠的冷凝水排出设施，增加了系统的复 杂性。另外，由于进入压缩机的气体未脱水，会对压缩机的气缸 等部位产生一定的腐蚀，影响压缩机的使用寿命。
• 缓冲罐应满足压缩机开机和停机时压力和流量的缓冲需要。 同时还应接收压缩机卸载排气、压缩中或压缩后脱水装置 干燥剂再生后的湿天然气、加气机泄压气等。
• 往复活塞式压缩机适用于排量小、压比高的情况，是 CNG站的首选压缩机型。
• CNG站天然气气源来自城镇中压管网时，压缩机进口压力一 般为0.2～0.4MPa，即使最小至0.035MPa，也可用往复式 压缩机。当连接高压管网或输气干线时，入口压力较高。 通常CNG站压缩机出口压力为25 MPa。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
二、CNG加压站布置
1．平面布置原则 加压站内应分区布置。一般可分为生活区、生产区。
• 生产区包括气瓶车固定停车位、加气区和工艺装置区。 • 各区布置应符合生产流程、车流、人流等通畅并尽量相互分离的
原则。加压站与站外的连接应顺畅，车辆进、出口应分开设置， 并尽量减少对站外交通的影响。 • 站内道路布置应满足CNG运输车的通行，应设置CNG运输车固定停 放区，气瓶车在固定停车位最大储气总容积不应大于30000m3。 • 架空通信线和架空电力线路均不应跨越加压站。 • 气瓶车固定停车位与站内、外建、构筑物的防火距离，应符合 《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006的有关规定。
• 低压脱水的优点是可保护压缩机气缸等不产生腐蚀，无需设置冷 凝水排出设施，对容器的制造工艺要求低；缺点是所需脱水设备 体积大，再生能耗高。
图7-5 低压全自动、半自动脱水工艺
图7-6 零排放低压脱水工艺
图7-7 高压脱水工艺
4．天然气压缩
• 来自压缩前处理的天然气首先进入缓冲罐。压缩机开启后， 天然气由缓冲罐进入压缩机进气总管，并分配至各台工作 压缩机进气口，进气口设进口截断阀。经压缩机多级压缩、 级间冷却、气液(油)分离后，压送至压缩机出气口，经止 回阀、出口截断阀，汇入压缩机排气总管，进入后续处理 工序。
• CNG站多采用常温干法脱硫工艺，采用塔式脱硫设备。
• 脱硫剂有活性氧化铁、高效氧化铁、精脱硫剂(如硫化 羰水解催化剂与氧化锌脱硫剂的组合等)，以及活性炭 和分子筛等。后两者为吸附脱硫，成本高。
3. 脱水
• 原因 加气站的原料气一般为来自输气管道，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低温 或节流后的低温下形成水合物和冰堵，故必须在加气站中对原料 气深度脱水。
车提供高压力（如20～25MPa）的天然气，或为临近储气站 加压储气。 • CNG供气站 是将压缩天然气调压至供气管道所需压力后， 进而分配和供应天然气。CNG供气站是天然气供应系统的气 源站，连接的是燃气分配管网。 • CNG加气站 是将压缩天然气直接供应给CNG车、船等的供 气站。根据工艺不同，又分为常规加气站、加气子站等。
5．CNG储存及加气 • CNG加压站的储存方式与其功能有关。站内对应于CNG运输
车加气，一般为单级压力储气和直接储气的的调度制度。 对应于CNG汽车加气，可采用单级压力储气和直接储气的调 度制度或多级压力储气制度的调度制度。 • 单级压力储气和直接储气的工艺流程如图7-8所示。
图7-8 加压站储气工艺流程 1一进气总管；2一进气总阀；3一三通阀；4一止回阀；5一储气 总阀；6一储气总管；7一储气设备；8一直充总管；9一控制阀
第7章 压缩天然气供应
第7章 压缩天然气供应
• §7.1 概述 • §7.2 压缩天然气加压站 • §7.3 压缩天然气汽车加气站 • §7.4 压缩天然气供应站
第一节 概述 • 表7-1 汽车用压缩天然气（GBl8047）
一、压缩天然气站分类
按供气目的分类 • CNG加压站 以天然气压缩为主要目的。此类站向CNG运输
• CNG加气站中的天然气脱水虽也采用吸附法，但与天然气矿场净 化中的脱水系统相比，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％。
• CNG加气站中气体脱水用的干燥剂普遍采用分子筛。
脱水装置位置选择
第二节 压缩天然气加压站
一、工艺流程及主要设备 • 1．进站调压计量
图5-27-3 CNG加压站调压计量工艺流程 1一绝缘法兰；2一阀门；3一压力表；4一安全阀；
5—放散阀；6一过滤装置；7一温度计； 8一计量装置；9一旁通管；10一调压器
2．脱硫
• CNG站内的高压设备和管道采用的高强度钢，当硫化氢 含量较高时，容易发生“氢脆”，导致钢材失效。
• 压缩机的总排气量与加气站功能、规模、储气容积、充装 速度及工作时间有关，一般可根据各类用户的平均日用气 量和压缩机每日工作小时数（一般为10 ～ 12h）,并考虑 储气设施可能补充的气量来确定压缩机的总排气量。当多 台压缩机并联运行时，则其单台排气量应按公称容积流量 的80％～85％计。
• 压缩机动力宜选用电动机，不具备供电条件的地方也可选 天然气发动机。
二、CNG站基本工艺流程
三、CNG运输
• CNG可以通过车载或船载运输，目前较为常用的是CNG运输 车（又称气瓶转运车），如图7-2所示。CNG运输车由牵引 车、拖车和框架式储气设备箱组成。拖车和储气设备箱在 目的地可与牵引车分离，作CNG站的气源或储气设备组使用， 用完后再由牵引车拖至CNG加压站充气。运输车单车瓶组一 般由8只、15只大容积的筒形钢瓶组成，总几何容积为18m3。 也可用集装箱式拖车运输储气设备，此时的储气设备多由 小储气钢瓶组成，且成撬装置。
低、中、高压脱水方式各有优缺点。
• 高压脱水所需脱水设备体积小、再生气量少、脱水后气体露点低， 在需要深度脱水时具有优势。此外，由于气体在压缩机级间和出 口处经冷却、分离排出的冷凝水量约占总脱水量的70％～80％， 故所需吸附剂少、再生能耗低。但是高压脱水对容器的制造工艺 要求高，压缩机需设置可靠的冷凝水排出设施，增加了系统的复 杂性。另外，由于进入压缩机的气体未脱水，会对压缩机的气缸 等部位产生一定的腐蚀，影响压缩机的使用寿命。
• 缓冲罐应满足压缩机开机和停机时压力和流量的缓冲需要。 同时还应接收压缩机卸载排气、压缩中或压缩后脱水装置 干燥剂再生后的湿天然气、加气机泄压气等。
• 往复活塞式压缩机适用于排量小、压比高的情况，是 CNG站的首选压缩机型。
• CNG站天然气气源来自城镇中压管网时，压缩机进口压力一 般为0.2～0.4MPa，即使最小至0.035MPa，也可用往复式 压缩机。当连接高压管网或输气干线时，入口压力较高。 通常CNG站压缩机出口压力为25 MPa。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
二、CNG加压站布置
1．平面布置原则 加压站内应分区布置。一般可分为生活区、生产区。
• 生产区包括气瓶车固定停车位、加气区和工艺装置区。 • 各区布置应符合生产流程、车流、人流等通畅并尽量相互分离的
原则。加压站与站外的连接应顺畅，车辆进、出口应分开设置， 并尽量减少对站外交通的影响。 • 站内道路布置应满足CNG运输车的通行，应设置CNG运输车固定停 放区，气瓶车在固定停车位最大储气总容积不应大于30000m3。 • 架空通信线和架空电力线路均不应跨越加压站。 • 气瓶车固定停车位与站内、外建、构筑物的防火距离，应符合 《城镇燃气设计规范》GB 50028-2006的有关规定。
• 低压脱水的优点是可保护压缩机气缸等不产生腐蚀，无需设置冷 凝水排出设施，对容器的制造工艺要求低；缺点是所需脱水设备 体积大，再生能耗高。
图7-5 低压全自动、半自动脱水工艺
图7-6 零排放低压脱水工艺
图7-7 高压脱水工艺
4．天然气压缩
• 来自压缩前处理的天然气首先进入缓冲罐。压缩机开启后， 天然气由缓冲罐进入压缩机进气总管，并分配至各台工作 压缩机进气口，进气口设进口截断阀。经压缩机多级压缩、 级间冷却、气液(油)分离后，压送至压缩机出气口，经止 回阀、出口截断阀，汇入压缩机排气总管，进入后续处理 工序。
• CNG站多采用常温干法脱硫工艺，采用塔式脱硫设备。
• 脱硫剂有活性氧化铁、高效氧化铁、精脱硫剂(如硫化 羰水解催化剂与氧化锌脱硫剂的组合等)，以及活性炭 和分子筛等。后两者为吸附脱硫，成本高。
3. 脱水
• 原因 加气站的原料气一般为来自输气管道，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低温 或节流后的低温下形成水合物和冰堵，故必须在加气站中对原料 气深度脱水。
车提供高压力（如20～25MPa）的天然气，或为临近储气站 加压储气。 • CNG供气站 是将压缩天然气调压至供气管道所需压力后， 进而分配和供应天然气。CNG供气站是天然气供应系统的气 源站，连接的是燃气分配管网。 • CNG加气站 是将压缩天然气直接供应给CNG车、船等的供 气站。根据工艺不同，又分为常规加气站、加气子站等。
5．CNG储存及加气 • CNG加压站的储存方式与其功能有关。站内对应于CNG运输
车加气，一般为单级压力储气和直接储气的的调度制度。 对应于CNG汽车加气，可采用单级压力储气和直接储气的调 度制度或多级压力储气制度的调度制度。 • 单级压力储气和直接储气的工艺流程如图7-8所示。
图7-8 加压站储气工艺流程 1一进气总管；2一进气总阀；3一三通阀；4一止回阀；5一储气 总阀；6一储气总管；7一储气设备；8一直充总管；9一控制阀
第7章 压缩天然气供应
第7章 压缩天然气供应
• §7.1 概述 • §7.2 压缩天然气加压站 • §7.3 压缩天然气汽车加气站 • §7.4 压缩天然气供应站
第一节 概述 • 表7-1 汽车用压缩天然气（GBl8047）
一、压缩天然气站分类
按供气目的分类 • CNG加压站 以天然气压缩为主要目的。此类站向CNG运输
• CNG加气站中的天然气脱水虽也采用吸附法，但与天然气矿场净 化中的脱水系统相比，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％。
• CNG加气站中气体脱水用的干燥剂普遍采用分子筛。
脱水装置位置选择