Способ изготовления аккумулятора природного газа Советский патент 1989 года по МПК F17C11/00 

. 1

Изобретение относится к хранению Тазов, в частности к способам изготовления аккумуляторов, которые могут быть использованы в качестве стационарного хранилища или передвижного, например в качестве автомобильного бака.

Целью изобретения является увеличение срока службы аккумулятора природного газа за счет сохранения аккумулирующей способности адсорбента метана при многократном использовании.

Пример 1. В вертикально расположенный цшшндрический корпус

стального автоклава объемом 50 см помещают 48 см активированного угля с удельной поверхностью 1200 м /г фракции 8-2000 мкм и насьтным весом 0,7 г/см. Верхний слой объемом 2 см представляет собой синтетические цеолиты СаХ с эффективным диаметром пор 5 А. Содержимое автоклава при 25 С наполняют метаном до равновесного давления 12 атм. После этого в автоклав вводят 1 г бутадиена, подвергают автоклав -облучению с общей дозой 2 Мрад. После выпуска метана с остатками непрореагировав-- -шего бутадиена автоклав заполняют

ISD

09

00

природным газом до равновесного давления 15 атм. После перепуска содержимого автоклава в вакуумную установку количество природного газа в пересчете на нормальные условия составило 3,8 л.

Автоклав подвергали 1 циклу вибрационных испытаний (частота встряхивания 30 Гц, при амплитуде колебаний около 5 см длительность испытаний 30 мин), что по приближ- нным оценкам эквивалентно 1 году интенсивной эксплуатации автомобиля. Адсорбционная емкость устройства после этого цикла виброиспытаний в пределах точности эксперимента (+3%) не иэменилась. После 2, 3, 4, 6 и 10 циклов испытаний .адсорбционная емкость устройства составляла соответственно 100, 100, 98 и 95 от начальной.

Вибрационные испытания, проведенные с тем же автоклавом, заполненным таким же количеством тех же адсорбентов, но без введения мономера, после О, 1, 2, 3, 6 и 10 циклов испытаний показали следующие значения адсорбционной емкости устройства (3,7 л принято за 100%); 95, 91, 86, 86, 82 и 78% соответственно.

Аналогично примеру 1 были осуществлены примеры 2-12.

В таблице представлены условия проведения и данные испытаний.

Отношение объемов адсорбента метана и гидрофильного адсорбента зависит от кратности заполнения и условий эксплуатации (стационарное хранилище или подвижные технические средства, например автомобиль). Для стахщонарных хранилищ, при нечасто повторяющихся заполнениях емкости природным газом, достаточно отношение гидpOJi)ильнoгo адсорбента к адсорбенту метана, равное 1:1000,обеспечивающее достаточную очистку природного газа. При применении аккумулятора, изготовленного по предлагаемому способу, в качестве топливного бака транспортного средства в районах, где предварительная, даже грубая (5% воды), осушка природного газа экономически невыгода, необходимо отношение увеличить до значения 1:1. Температурный диапазон проведения полимеризации мономеров или их смеси ограничен с одной стороны температурой замерзания (-80 С), а с

5

0

5

0

5

0

5

0

5

другой - температурой деструкции образующегося полимера при 300 С, и имеет вполне конкретньш оптимум для каждого мономера.

Диапазон доз при об-работке J -излучением ограничен с одной стороны ми1 мапьной дозой (0,01 М рад), ниже которой резко снижается скорость полимеризации в стальной оболочке, а с другой стороны максимальной (свыше 100 Мрад), так как увеличение дозы облучения не приводит к дальнейшему увеличению скорости полимеризации, усложняет и удорожает техно- логический процесс. В качестве адсорбента метана могут быть использованы пористые адсорбенты, имеюш 1е развитую поверхность не менее 1000- 1400 (активированные угли, цеолиты, углеродные молекулярные сита). Увеличение поверхности происходит за счет открытых мйкропор, пронизывающих объем частиц адсорбента. Наиболее приемлемыми для адсорбции метана являются активированные угли, имеющие поры диаметром 4-8 А и обладающие гидрофобными свойствами.

В качестве гидрофильного адсорбента, как правило, используют цеолиты структуры А или X, имеющие также развитую поверхность, но поры большего диаметра 5-1,2 А. Они обладают способностью более селективно сорбировать воду, этан и пропан по сравнению с адсорбентом метана. Мономеры или их смесь могут быть введены как в газообразном, так и в жидком виде. При этом объем введенного мономера зависит от свойств получаемого после полимеризации полимера и не превышает, как правило, 2 - 10 об.% от внутреннего объема аккумулятора. Как адсорбент метана, так и гидрофильньй адсорбент могут быть запрессованы в герметичньй корпус или просто засыпаны через входное отверстие, причем слой частиц гидрофильного адсорбента должен располагаться таким образом, чтобы закачиваемьм в аккумулятор природньй газ проходил его первым.

Способ изготовления аккумулятора природного газа позволяет сохранить аккумулирующую способность при многократном заполнении на 30-50%, при этом в случае эксплуатации устройств

14727386

на транспорте предлагаемый способ сорбента метана в течение длитель- обеспечивает работоспособность ад- Ного срока эксплуатации.

Изобретение относится к хранению газов, в частности к способам изготовления аккумуляторов, которые могут быть использованы в качестве стационарного хранилища или передвижного, например в качестве автомобильного бака. Цель изобретения - увеличение срока службы аккумуляторора природного газа за счет сохранения аккумулирующей способности адсорбента метана при многократном использовании. Сущность изобретения заключается в том, что в герметичную емкость дополнительно загружают слой частиц гидрофильного адсорбента, затем закачивают под избыточным давлением газ, после чего в указанную емкость вводят мономер или смесь мономеров, осуществляют их полимеризацию под воздействием -излучения или инициатора полимеризации с последующей откачкой газа из емкости. В качестве мономеров берут олефины, диены, стирол, акрилаты, метил-силоксан или их смеси. 1 з.п.ф-лы.