CN105570671A - 用于运输气态烃的挂槽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于运输气态烃的挂槽车，包括适于盛放气态烃的压力容器，以及设置在压力容器下方的挂车悬挂装置和轮胎装置，其特征在于：在压力容器内部放置有适于储存气态烃的吸附装置，在压力容器一端的底部设置有气态烃出入口，在压力容器另一端的顶部还设有吸附剂在再生口以及在底部设有挂车挂钩，通过本发明提供的上述方案可以充分利用页岩革命带来的乙烷资源，可以利用现有化工压力容器，有效的利用乙烷、乙烯这些最重要的化工原料，提高了乙烷资源运输的效率和安全性。

Description

用于运输气态烃的挂槽车
技术领域
本发明涉及天然气运算技术领域，特别是涉及一种用于运输气态烃的挂槽车。
背景技术
随着页岩技术的突破，很多天然气、页岩气气井生产出越来越多的乙烷(含少量乙烯)等轻烃。这些轻烃，主要成分是C2(含两个碳原子，余下类推)、C3、C4有机物，有时也称作天然气液体(NGL)。乙烷可以作为重要的化工原料，但是其运输并不是很方便。如果期望以压缩态液体的形式运输储存，所需的压力高达近60个大气压，这超过了大多数化工储气罐的压力范围。
吸附式乙烷气指的是低压情况下(35个大气压以下)把乙烷压缩在吸附剂表面的技术。在吸附式乙烷气里技术中，乙烷气的储存量可以通过使用物理或化学吸附得到提高。一般提高的量在35个大气压下面是9倍左右。通常，吸附剂是块状形状，一般是木炭或焦炭，压缩后的活性炭颗粒，金属有机物结构，或高比表面沸石材料。这样很多现有的化工压力储罐就可以通过吸附的方式储存乙烷、乙烯和乙炔。
因此，如何提供一种方便的气态烃存储装置就成了本领域技术人员需要解决的难题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于运输气态烃的挂槽车，用于解决现有技术中采用压缩态液体的形式运输储存气态烃时所需要的压力过高的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下技术方案：
一种用于运输气态烃的挂槽车，包括适于盛放气态烃的压力容器，以及设置在压力容器下方的挂车悬挂装置和轮胎装置，其特征在于：在压力容器内部放置有适于储存气态烃的吸附装置，在压力容器一端的底部设置有气态烃出入口，在压力容器另一端的顶部还设有吸附剂在再生口以及在底部设有挂车挂钩。
优选地，在压力容器顶部还设有一人孔。
优选地，在气态烃出入口和吸附剂在再生口设置一过滤器。
优选地，在压力容器内部中间的内壁上固定设置有流动隔板。
优选地，所述吸附装置包括适于吸附所述气态烃的吸附材料和多孔柔性滤封袋，所述吸附材料部分或全部的放置于所述多孔柔性滤封袋内。
优选地，所述多孔柔性滤封袋上的平均空隙小于所述吸附材料的平均粒径。
优选地，所述多孔柔性滤封袋至少由以下一种材料制成：有机无纺布、有机有纺布、无机无纺布及有机有纺布。
如上所述，本发明具有以下有益效果：通过本发明提供的上述方案可以充分利用页岩革命带来的乙烷资源，可以利用现有化工压力容器，有效的利用乙烷、乙烯这些最重要的化工原料，提高了乙烷资源运输的效率和安全性。
附图说明
图1显示为一种用于运输气态烃的挂槽车的原理图。
图2显示为一种吸附装置的原理图。
元件标号说明
1压力容器
11吸附剂在再生口
12气态烃出入口
13人孔
14挂车挂钩
2吸附装置
21吸附材料
22多孔柔性滤封袋
3过滤器
4流动隔板
5挂车悬挂装置
6轮胎装置
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1，为一种用于运输气态烃的挂槽车的原理图，如图所示，所述挂槽车包括适于盛放气态烃的压力容器1，以及设置在压力容器1下方的挂车悬挂装置5和轮胎装置6，其中，在压力容器1内部放置有适于储存气态烃的吸附装置2，在压力容器1一端的底部设置有气态烃出入口12，在压力容器1另一端的顶部还设有吸附剂在再生口11以及在底部设有挂车挂钩14。通过前述方案可以十分方便地对气态烃进行运输。
在具体实施中，再结合图1，在压力容器内部中间的内壁上固定设置有流动隔板4，用来方便气体流动。
在具体实施中，再结合图1，在压力容器顶部还设有一人孔13。另外，还可以在气态烃出入口12和吸附剂在再生口11设置一过滤器3。
请参阅图2，为一种吸附装置的原理图，如图所示，所述气态烃吸附装置可以适用于存储乙烷、乙烯和乙炔等气态烃，包括适于吸附所述气态烃的吸附材料21和多孔柔性滤封袋22，所述吸附材料21部分或全部的放置于所述多孔柔性滤封袋22内。
在具体实施中，前述吸附材料21具有纳米微结构并且多孔柔性滤封袋22的平均孔隙直径小于吸附材料的体积平均粒径。其中，吸附材料表面有非极性的C-C(碳-碳)键、和碳-氢键，利用相似相容、或曰相似相溶的原理提高非极性的乙烷分子在纳米吸附剂表面的渗透度。
进一步地，还可以在吸附材料中加入以下高导热材料中的至少一种：金属丝、镀金属件、金属薄膜、碳黑类材料。
具体地，吸附材料(吸附材料又称C2吸附剂，简称吸附剂)包括活性碳化硅、活性碳、乙炔黑、沸石、活性石墨、活性焦炭或碳分子筛，所述的吸附材料的体积平均粒径是从0.001mm到20mm。这里所指的体积平均粒径是指构成吸附剂材料的基本粒径，例如，可以把体积平均粒径在10微米的粉末状吸附材料压制成25mm的块状，这个块状吸附材料的体积平均粒径仍然是10微米。即吸附材料包括但不限于活性碳化硅、活性碳、乙炔黑、沸石、活性石墨、活性焦炭、碳分子筛，或前述材料的组合。
所述的吸附材料可由放电产生的等离子体来活化。等离子体中加入烃类预聚体可以制成表面的非极性碳-碳键或碳-氢键。等离子体中加入过氧化氢、氨水可以制成表面的极性羟基。等离子体中加入适量氧气或者臭氧可以制成表面的碳-氧键。等离子体中加入三氯硅烷可以制成表面碳-硅键。
具体的，吸附材料表面同时还可以有极性的碳-氧键，羟基和弱极性的碳-硅键以调节吸附功或者吸附热。
在具体实施中，多孔柔性滤封袋可以是由有机或无机的无纺布或有纺布制成，及其它们的组合，或者是扩张塑料膜制成的，所述扩张塑料包括扩张特氟龙，扩张聚丙烯，并且所述的多孔柔性滤封袋在功能上可以过滤吸附材料中的粉尘，很大程度上防止粉尘进入管道及后续系统。
具体地，还可以同时在多孔柔性滤封袋中引入导热性能好的材料提高充气放气时候的温度控制。与现有没有滤封袋的吸附材料封装方式相比，本发明的技术方案提高了过滤表面积，减少吸附剂颗粒因为碰撞摩擦而起灰，防止气灰堵塞气路，从而避免了吸附式天然气气瓶在内燃机机动车辆上因为起灰而堵塞气路或者对发动机造成损伤。
在具体实施中，多孔柔性滤封袋还可以是采用的无纺布或有纺布的纤维材料为基材，所述纤维材料熔点温度或玻璃化转变温度(Tg)高于85℃，其中，纤维材料含有但不限于以下一种或者多种材料的纯净物或共聚物或混合物：聚酯、聚丙烯、聚丙烯腈，聚烯烃，聚酰胺，聚亚酰胺，聚氨酯，纤维素、聚碳酸酯、聚苯硫醚，聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、玻纤、碳纤维、芳纶、尼龙、高温尼龙。
在具体实施中，多孔柔性滤封袋为一层或多层结构。并且在多层结构情况下至少有一层的平均孔隙直径小于吸附材料粉尘的体积平均粒径。多层结构可以通过简单滤封袋的简单套叠实现，就是一层套一层，也可以是滤封袋本身具有的多层结构，例如滤封袋面料出厂就具备的多层压膜或者混纺结构。
应当理解，本发明中的吸附装置可以含多个多孔柔性滤封袋，各个多孔柔性滤封袋可以结构上相连或分立，大小可以一致或不同。一般地，多孔柔性滤封袋位于压力容器开口处或者内部，并且包裹部分气流管线。
在具体实施中，吸附装置内还可以设有隔离件，隔离件可以是隔离片或隔离块，所述隔离件分布在多孔柔性滤封袋和压力容器内壁之间，方便气体流动，或者所述隔离件也可分布在多孔柔性滤封袋之间或在吸附剂内。其中，所述隔离件的结构为中空管、中空夹层片、波纹片或沟槽片中的至少一种。
另外，所述隔离片由高导热材料制成，包括金属、金属聚合物复合材料、表面覆盖金属的塑料、高导热陶瓷。
综上所述，通过本发明提供的上述方案可以充分利用页岩革命带来的乙烷资源，可以利用现有化工压力容器，有效的利用乙烷、乙烯这些最重要的化工原料，举例来说，一个1方水容积的压力罐在25大气压下只能储存25方的常压乙烷气。加入吸附剂后，这个压力罐就可以储存175方的常压乙烷气，是原来的九倍，而增加的吸附剂成本只是原来的罐体成本，这样的吸附乙烷系统的效费比是原来的4.5倍。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种用于运输气态烃的挂槽车，包括适于盛放气态烃的压力容器，以及设置在压力容器下方的挂车悬挂装置和轮胎装置，其特征在于：在压力容器内部放置有适于储存气态烃的吸附装置，在压力容器一端的底部设置有气态烃出入口，在压力容器另一端的顶部还设有吸附剂在再生口以及在底部设有挂车挂钩。
2.根据权利要求1所述的用于运输气态烃的挂槽车，其特征在于：在压力容器顶部还设有一人孔。
3.根据权利要求1所述的用于运输气态烃的挂槽车，其特征在于：在气态烃出入口和吸附剂在再生口设置一过滤器。
4.根据权利要求1所述的用于运输气态烃的挂槽车，其特征在于：在压力容器内部中间的内壁上固定设置有流动隔板。
5.根据权利要求1-4任一所述的用于运输气态烃的挂槽车，其特征在于：所述吸附装置包括适于吸附所述气态烃的吸附材料和多孔柔性滤封袋，所述吸附材料部分或全部的放置于所述多孔柔性滤封袋内。
6.根据权利要求1所述的用于运输气态烃的挂槽车，其特征在于：所述多孔柔性滤封袋上的平均空隙小于所述吸附材料的平均粒径。
7.根据权利要求1所述的用于运输气态烃的挂槽车，其特征在于：所述多孔柔性滤封袋至少由以下一种材料制成：有机无纺布、有机有纺布、无机无纺布及有机有纺布。
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