JP2005273717A - Adsorption type natural gas fuel storage system - Google Patents
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Abstract
【課題】繰り返し使用しても貯蔵量が低下しない吸着式天然ガス燃料貯蔵装置を提供する。
【解決手段】天然ガス貯蔵用タンクに、天然ガス供給口11および天然ガス排出口12を備えた吸着式天然ガス燃料貯蔵装置であって、天然ガス貯蔵用タンクは、最大細孔径を有する吸着材が充填された第1タンク31、第1タンクに充填された吸着材に次ぐ細孔径を有する吸着材が充填された第2タンク32、第2タンクに充填された吸着材に次ぐ細孔径を有する吸着材が充填された第3タンク33、および最小細孔径を有する吸着材が充填された第4タンク34を備え、天然ガス供給口および天然ガス排出口側から順に第1タンク、第2タンク、第3タンク、および第4タンクがガス通路を介して直列に接続されている。
【選択図】図2An adsorption-type natural gas fuel storage device in which the storage amount does not decrease even after repeated use is provided.
An adsorption-type natural gas fuel storage device having a natural gas storage tank provided with a natural gas supply port and a natural gas discharge port, wherein the natural gas storage tank has an adsorbent having a maximum pore diameter. The first tank 31 filled with sorbent, the second tank 32 filled with the adsorbent having the pore diameter next to the adsorbent filled in the first tank, and the pore diameter next to the adsorbent filled in the second tank. A third tank 33 filled with an adsorbent material and a fourth tank 34 filled with an adsorbent material having a minimum pore diameter, the first tank, the second tank, in order from the natural gas supply port and the natural gas discharge port side, The third tank and the fourth tank are connected in series via the gas passage.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、吸着式天然ガス燃料タンクに係り、特に、天然ガスに含まれる複数のガス成分(炭素数2以上)を効率よく吸着して貯蔵する燃料タンク構成に関する。 The present invention relates to an adsorption-type natural gas fuel tank, and more particularly to a fuel tank configuration that efficiently adsorbs and stores a plurality of gas components (2 or more carbon atoms) contained in natural gas.
天然ガスは、産地等によって多少異なる場合はあるが、一般にメタン約88%、エタン約7%、プロパン約2%、ブタン約3%等を含む混合ガスである。この天然ガスを高密度で貯蔵する方法として、天然ガスを冷却して液化天然ガス(LNG)として貯蔵する方法、高圧下で圧縮して圧縮天然ガス(CNG)として貯蔵する方法等が知られている。 Natural gas is a mixed gas containing about 88% of methane, about 7% of ethane, about 2% of propane, about 3% of butane, etc. As a method of storing this natural gas at a high density, a method of cooling natural gas and storing it as liquefied natural gas (LNG), a method of compressing under high pressure and storing it as compressed natural gas (CNG), etc. are known. Yes.
しかしながら、LNGとして貯蔵する方法においては、大規模な冷却設備を必要とするので、設備費や冷却に要する燃料費等のコストがかかるという問題があり、また、燃料タンクとして自動車等に搭載する用途においてはシステムが複雑となる。 However, since the method of storing as LNG requires a large-scale cooling facility, there is a problem that the cost of the facility and the fuel cost required for cooling is high, and the use as a fuel tank is mounted on an automobile or the like. The system becomes complicated.
一方、CNGとして貯蔵する方法においては、CNGのエネルギー密度がLNGと比較して低いという問題があった。例えば20MPa程度の圧力で圧縮したCNGであっても、エネルギー密度はLNGの1/3に過ぎない。現在、都市部に設置されているガス貯蔵設備における圧力は1MPa以下であるため、貯蔵密度はLNGと比較して一層低く、大量の天然ガスを貯蔵するためには大規模な貯蔵設備を要し、その敷地確保が困難である。また、自動車等の燃料タンクの用途においても、搭載スペースが限られていることから、エネルギー密度の低さは致命的である。エネルギー密度を高めるためには、CNGの貯蔵圧力に耐えうる高圧容器や調圧弁等が必要となり、設備コストが著しく高くなるという問題があった。 On the other hand, the method of storing as CNG has a problem that the energy density of CNG is lower than that of LNG. For example, even if CNG is compressed at a pressure of about 20 MPa, the energy density is only 1/3 of LNG. Currently, the pressure in gas storage facilities installed in urban areas is 1 MPa or less, so the storage density is lower than that of LNG, and large-scale storage facilities are required to store a large amount of natural gas. It is difficult to secure the site. Also, in the application of fuel tanks for automobiles and the like, the low energy density is fatal because the mounting space is limited. In order to increase the energy density, a high-pressure container or a pressure regulating valve that can withstand the storage pressure of CNG is required, and there is a problem that the equipment cost is significantly increased.
このような問題に対し、タンク内に配された吸着材に天然ガスを吸着させて貯蔵し、使用時には吸着材から脱離させて供給する技術が提案された。この技術によれば、活性炭等に形成された細孔内にガス分子を吸着させるので、冷却または高圧で圧縮を行う必要がない。 In order to solve such a problem, a technique has been proposed in which natural gas is adsorbed and stored in an adsorbent disposed in a tank, and is desorbed and supplied from the adsorbent when used. According to this technique, gas molecules are adsorbed in the pores formed in the activated carbon or the like, so there is no need to perform cooling or compression at a high pressure.
しかしながら、上記技術においては、単一の活性炭を吸着材として使用し、すべての成分を吸着させていたので、活性炭に対する吸着力が強いブタン、プロパン、およびエタンといった高炭素数成分が活性炭に吸着されて脱離しなくなり、活性炭が目詰まりを起こすという問題があった。その結果、主要成分であるメタンの吸着量が低下し、繰り返しの使用に伴ってメタンガス貯蔵量が低下してしまう。 However, in the above technique, a single activated carbon is used as the adsorbent, and all components are adsorbed. Therefore, high carbon number components such as butane, propane, and ethane, which have strong adsorption power against activated carbon, are adsorbed on the activated carbon. As a result, there was a problem that the activated carbon was clogged. As a result, the amount of adsorption of methane, which is the main component, decreases, and the amount of methane gas stored decreases with repeated use.
このような問題に対し、貯蔵タンク内に細孔径が異なる吸着材層を細孔径の大きい順に積層し、導入された天然ガスをそれぞれの層に分離して吸着させる貯蔵装置(例えば、特許文献1参照。)や、メタン以外の成分を吸着するための第1吸着容器およびメタンを吸着するための第2吸着容器を備え、さらにガスを脱離させるためのヒーターを備えた貯蔵装置(例えば、特許文献2参照。)等の技術が提案されている。
For such problems, a storage device (for example, Patent Document 1) in which adsorbent layers having different pore diameters are stacked in the storage tank in order of increasing pore diameter and the introduced natural gas is separated and adsorbed into the respective layers. And a storage device (for example, a patent) that includes a first adsorption container for adsorbing components other than methane and a second adsorption container for adsorbing methane, and further includes a heater for desorbing gas. Techniques such as
前者の貯蔵装置の模式図を図1に示す。この装置によれば、細孔径が異なる吸着材が順次積層されているので、導入された天然ガスがこれらの層を通過する際に、ブタン吸着材41、プロパン吸着材42、エタン吸着材43、およびメタン吸着材44に、各成分をそれぞれ吸着させることができる。また、後者の貯蔵装置によれば、メタン以外の吸着力の強い高炭素数成分を第1吸着容器に吸着させ、メタンのみを第2吸着容器に導入して吸着させることができる。
A schematic diagram of the former storage device is shown in FIG. According to this apparatus, since the adsorbents having different pore diameters are sequentially laminated, when the introduced natural gas passes through these layers, the butane adsorbent 41, the propane adsorbent 42, the ethane adsorbent 43, And each component can be made to adsorb | suck to the
しかしながら、前者の貯蔵装置においては、図1に示すタンク中心部Cと周辺部Pとではガスの流速差が生じ、中心部Cおよび周辺部Pにおける吸着が不均一になってしまうという問題があった。また、後者の貯蔵装置においては、高炭素数成分とメタンの吸着容器が独立してはいるものの、複数のガス成分からなる高炭素数成分を一つの吸着容器によってトラップさせているため、メタン貯蔵量低下の原因となる高炭素数成分のトラップが不完全であったり、第1吸着容器が大型になるなどの問題を有していた。 However, the former storage device has a problem that a difference in gas flow velocity occurs between the tank center C and the periphery P shown in FIG. 1 and the adsorption at the center C and the periphery P becomes uneven. It was. In the latter storage device, although the high carbon number component and the methane adsorption container are independent, the high carbon number component consisting of a plurality of gas components is trapped by one adsorption container, so that the methane storage There have been problems such as incomplete trapping of the high carbon number component that causes a decrease in the amount, and an increase in the size of the first adsorption vessel.
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、繰り返し使用しても貯蔵量が低下しない吸着式天然ガス燃料貯蔵装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and an object thereof is to provide an adsorption-type natural gas fuel storage device in which the amount of storage does not decrease even when used repeatedly.
本発明の吸着式天然ガス燃料貯蔵装置は、天然ガス貯蔵用タンクに、天然ガス供給口および天然ガス排出口を備えた吸着式天然ガス燃料貯蔵装置であって、天然ガス貯蔵用タンクは、最大細孔径を有する吸着材が充填された第1タンク、第1タンクに充填された吸着材に次ぐ細孔径を有する吸着材が充填された第2タンク、第2タンクに充填された吸着材に次ぐ細孔径を有する吸着材が充填された第3タンク、および最小細孔径を有する吸着材が充填された第4タンクを備え、天然ガス供給口および天然ガス排出口側から順に第1タンク、第2タンク、第3タンク、および第4タンクがガス通路を介して直列に接続されていることを特徴としている。 The adsorption type natural gas fuel storage device of the present invention is an adsorption type natural gas fuel storage device provided with a natural gas supply port and a natural gas discharge port in a natural gas storage tank, and the natural gas storage tank has a maximum A first tank filled with an adsorbent having a pore diameter, a second tank filled with an adsorbent having a pore diameter next to the adsorbent filled in the first tank, and an adsorbent filled in the second tank. A third tank filled with an adsorbent having a pore diameter, and a fourth tank filled with an adsorbent having a minimum pore diameter, the first tank and the second tank in order from the natural gas supply port and the natural gas discharge port side; The tank, the third tank, and the fourth tank are connected in series via a gas passage.
上記構成の本発明の吸着式天然ガス燃料貯蔵装置によれば、最大細孔径を有する吸着材が充填されている第1タンクにおいて、天然ガス成分中最も吸着力の強いブタンが特に吸着されやすい傾向があり、第1タンク内にてそのほとんどが吸着され、残りのプロパン、エタン、およびメタンは次の第2タンクへと導入される。同様にして第2タンク内ではほとんどのプロパンが選択的に吸着され、第3タンク内ではほとんどのエタンが選択的に吸着される。最後の第4タンクには微量の他成分(ブタン、プロパン、およびエタン)を含むメタンが導入される。結果として、各タンクに各成分ごとに均一に吸着を行うことができる。また、各タンク内には各成分を吸着するのに適した細孔径を有する吸着材が充填されているので、同一タンク内で複数のガス成分を吸着させる従来の貯蔵装置のように、目的外の成分の吸着による吸着材の目詰まりを起こすことがなく、使用を繰り返しても貯蔵容量が低下することがない。 According to the adsorption type natural gas fuel storage device of the present invention having the above-described configuration, butane having the strongest adsorption power among natural gas components tends to be particularly adsorbed in the first tank filled with the adsorbent having the maximum pore diameter. Most of the water is adsorbed in the first tank, and the remaining propane, ethane, and methane are introduced into the next second tank. Similarly, most propane is selectively adsorbed in the second tank, and most ethane is selectively adsorbed in the third tank. The final fourth tank is introduced with methane containing trace amounts of other components (butane, propane, and ethane). As a result, each tank can be uniformly adsorbed for each component. In addition, since each tank is filled with an adsorbent having a pore size suitable for adsorbing each component, it is not a target as in a conventional storage device that adsorbs a plurality of gas components in the same tank. The adsorbent is not clogged due to the adsorption of the components, and the storage capacity does not decrease even after repeated use.
以下、本発明の吸着式天然ガス燃料貯蔵装置について、詳細に説明する。
図2に本発明の吸着式天然ガス燃料貯蔵装置の模式図を示す。図2において、符号11は、外部から天然ガスを取り入れるための天然ガス供給口であり、符号12は、貯蔵装置に蓄えられた天然ガスを外部のエンジン等に供給するための天然ガス排出口である。符号21および22は、それぞれ天然ガス供給口11および天然ガス排出口12の開閉を行うコックである。
Hereinafter, the adsorption type natural gas fuel storage device of the present invention will be described in detail.
FIG. 2 shows a schematic diagram of the adsorption type natural gas fuel storage device of the present invention. In FIG. 2,
天然ガス供給口11および排出口12側から順に、第1タンク31、第2タンク32、第3タンク33、および第4タンク34がガス通路13を介して連続的に接続されている。それぞれのタンクには、ブタン吸着材41、プロパン吸着材42、エタン吸着材43、およびメタン吸着材44がそれぞれ充填されている。また、第1タンク31、第2タンク32、および第3タンク33には、ヒーター50が設けられている。
A
供給口開閉コック21を開放し、排出口開閉コック22を閉鎖した状態で天然ガス供給口11から供給された天然ガスは、まず、最上流側に設けられた第1タンク31に導入され、このタンクに充填されたブタン吸着材41によって、吸着力の最も強いブタンが主として吸着される。残りの成分であるプロパン、エタン、およびメタンは、ブタンよりも吸着力が弱く、また、分子量も小さいことからブタン吸着材41にはほとんど吸着されずにこのタンクを通過し、ガス通路13を経由して次の第2タンク32に導入される。このタンクではブタン吸着材41に次ぐ細孔径を有するプロパン吸着材42によって主としてプロパンが選択的に吸着されやすく、それより吸着力が弱く分子量の小さいエタンおよびメタンはガス通路13を経由して次の第3タンク33に導入される。このタンクではプロパン吸着材42に次ぐ細孔径を有するエタン吸着材43によって主としてエタンが選択的に吸着され、最後に残った成分であるメタンおよび微量の他成分(ブタン、プロパン、およびエタン)が第4タンク34内のメタン吸着材44に吸着される。
Natural gas supplied from the natural
貯蔵された天然ガスを外部のエンジン等に供給する際は、供給口開閉コック21を閉鎖し、排出口開閉コック22を開放した状態でヒーター50によって加熱を行う。ヒーター50によって各タンクの吸着材を加熱することによって、吸着材に吸着されているガス成分が脱離し、天然ガス排出口12から外部にガスが供給される。ヒーター50としては、電気式ヒーターや、ラジエーター液の廃熱をを利用したものなど、特に限定されない。
When the stored natural gas is supplied to an external engine or the like, heating is performed by the
本発明の吸着式天然ガス燃料貯蔵装置においては、各成分用のタンクが独立して設けられているので、同一タンク内で各ガスを吸着させる従来の貯蔵装置で生じていた不均一なガス流が解消されている。また、成分ごとに細孔径を調整した専用の吸着材が充填されているので、各成分、特に炭素数2以上の成分の吸着を確実に行うことができる。したがって、高炭素数成分が第4タンク(メタン用タンク)に流入することを抑制し、メタン用吸着材の目詰まりを防止することができ、結果として従来の貯蔵装置のように使用を繰り返しても貯蔵容量が低下することがない。 In the adsorption type natural gas fuel storage device of the present invention, since the tank for each component is provided independently, the non-uniform gas flow generated in the conventional storage device that adsorbs each gas in the same tank. Has been resolved. In addition, since a dedicated adsorbent whose pore diameter is adjusted for each component is packed, each component, particularly a component having 2 or more carbon atoms, can be reliably adsorbed. Therefore, the high carbon number component can be prevented from flowing into the fourth tank (methane tank), and the clogging of the methane adsorbent can be prevented. As a result, the use is repeated as in the conventional storage device. However, the storage capacity does not decrease.
本発明の吸着式天然ガス燃料貯蔵装置を構成する各吸着タンクのうち、高炭素数成分(ブタン、プロパン、およびエタン)を吸着させる第1タンク31〜第2タンク33の詳細な構造図を図3に示す。図3に示すように、第1タンク31〜第3タンク33には、天然ガスの出入り口であるガス通路13が接続されている。第1タンク31〜第3タンク33の内部は、隔壁60によって複数の空間に区切られており、各空間には吸着材41〜43がそれぞれ充填されている。隔壁60にはガスの流路となる穴が複数形成されている。隣り合う隔壁の穴は互いにオフセットされており、ガスが隔壁間を通過する時により多くガス分子が吸着材と接触するようになっている。また、向かい合う隔壁60毎にヒーター50を挟み込んで固定している。
The detailed structural drawing of the 1st tank 31-the
隔壁の材質としては、アルミニウムや銅等に代表される熱伝導性が良好な金属や、SiCに代表されるセラミック等を用いることが好ましい。熱伝導性が良好であれば、ヒーターの熱を隔壁全体に伝わらせることができ、吸着材を均一に加熱することができる。結果として、高炭素成分の脱離に大きな効果を発揮する。 As a material for the partition wall, it is preferable to use a metal having a good thermal conductivity represented by aluminum or copper, a ceramic represented by SiC, or the like. If the thermal conductivity is good, the heat of the heater can be transmitted to the entire partition wall, and the adsorbent can be heated uniformly. As a result, it exerts a great effect on desorption of high carbon components.
図4には、ガス通路およびタンクの接続部分の模式図を示す。図4に示すように、タンク端部の内面をテーパー構造とすることで、中心部および周辺部のガス流速が均一になり、ガスをタンク内部に均一に分散させることができて好適である。 In FIG. 4, the schematic diagram of the connection part of a gas passage and a tank is shown. As shown in FIG. 4, it is preferable that the inner surface of the tank end portion has a taper structure so that the gas flow velocity in the central portion and the peripheral portion becomes uniform and the gas can be uniformly dispersed inside the tank.
本発明に用いられるタンクの容積比は、供給される天然ガスの成分比に応じて適宜選択される。例えば日本の天然ガス13Aの場合は、メタン用100L、エタン用10.2〜11.2L、プロパン用0.8〜0.9L、ブタン用0.8〜0.9Lの比率が必要である。 The volume ratio of the tank used in the present invention is appropriately selected according to the component ratio of the supplied natural gas. For example, in the case of Japanese natural gas 13A, ratios of 100 L for methane, 10.2 to 11.2 L for ethane, 0.8 to 0.9 L for propane, and 0.8 to 0.9 L for butane are required.
本発明においては、第1タンク内には細孔径ピーク1.10〜1.30nmの活性炭を、第2タンク内には細孔径ピーク0.95〜1.05nmの活性炭を、第3タンク内には細孔径ピーク0.75〜0.85nmの活性炭をそれぞれ充填することが好ましい。この範囲に細孔径ピークを有する活性炭は、各ガスを好適に吸着させることができる。図5に、活性炭の細孔径ピークとガストラップ(吸着)能力の関係を示す。 In the present invention, activated carbon having a pore diameter peak of 1.10 to 1.30 nm is placed in the first tank, and activated carbon having a pore diameter peak of 0.95 to 1.05 nm is placed in the third tank. Is preferably filled with activated carbon having a pore diameter peak of 0.75 to 0.85 nm. Activated carbon having a pore diameter peak in this range can suitably adsorb each gas. FIG. 5 shows the relationship between the pore diameter peak of activated carbon and the gas trap (adsorption) ability.
本発明の吸着材として用いられる活性炭について説明する。
活性炭の原料としては、木質、ヤシ殻、石炭、フェノール樹脂等、広範囲なものを挙げることができる。製造方法としては、水蒸気賦活や炭酸ガス賦活等のガス賦活、およびリン酸賦活やKOH賦活等の薬品賦活の2種類がある。ガス賦活を行う場合は、まず原料を炭素化する炭化工程および内部に細孔を成長させる賦活工程を連続的に行う。薬品賦活の場合は、原料に薬品を添加して加熱し、炭化と賦活を一括して行い、続いて洗浄および中和を行う。水蒸気賦活を行う場合は600〜1000℃の範囲で時間は1〜8時間程度行い、炭酸ガス賦活の場合は600〜1000℃で1〜10時間、リン酸賦活およびKOH賦活の場合は500〜900℃で1〜8時間程度である。
The activated carbon used as the adsorbent of the present invention will be described.
Examples of the raw material for activated carbon include a wide range of materials such as wood, coconut shell, coal, and phenol resin. There are two types of production methods: gas activation such as steam activation and carbon dioxide activation, and chemical activation such as phosphoric acid activation and KOH activation. When gas activation is performed, first, a carbonization process for carbonizing the raw material and an activation process for growing pores therein are continuously performed. In the case of chemical activation, the chemical is added to the raw material and heated, and carbonization and activation are performed at once, followed by washing and neutralization. When steam activation is performed, the time is in the range of 600 to 1000 ° C. for about 1 to 8 hours. In the case of carbon dioxide activation, it is 1 to 10 hours at 600 to 1000 ° C., and in the case of phosphoric acid activation and KOH activation, 500 to 900. It is about 1 to 8 hours at ° C.
本発明の吸着式天然ガス燃料貯蔵装置においては、図2に示すタンクの内径Aおよびガス通路の内径B比は、2:1〜40:1の範囲であることが好ましい。このような構成とすることで、タンクとガス通路で圧損が発生し、各ガス成分の吸着をより一層均一に行うことができる。 In the adsorption type natural gas fuel storage device of the present invention, the ratio of the inner diameter A of the tank and the inner diameter B of the gas passage shown in FIG. 2 is preferably in the range of 2: 1 to 40: 1. By adopting such a configuration, pressure loss occurs between the tank and the gas passage, and each gas component can be more uniformly adsorbed.
以上、吸着式天然ガス燃料貯蔵装置について説明したが、本発明の本発明の吸着式天然ガス燃料貯蔵装置の用途としては特に限定されず、例えば、据付型の燃料貯蔵装置や、天然ガス自動車用燃料タンク装置等、任意の用途に供することが可能である。 As described above, the adsorption type natural gas fuel storage device has been described. However, the application of the adsorption type natural gas fuel storage device of the present invention is not particularly limited, and for example, for an installation type fuel storage device or a natural gas vehicle. It can be used for any application such as a fuel tank device.
以下、実施例によって本発明の吸着式天然ガス燃料貯蔵装置を詳細に説明する。
下記の性質を有する活性炭をそれぞれのタンク内に充填し、図2に模式的に示す順に各タンクを直列接続した。
・ブタン用活性炭(ピーク細孔径1.2±0.1nm)
・プロパン用活性炭(同1.0±0.05nm)
・エタン用活性炭(同0.8±0.05nm)
Hereinafter, the adsorption type natural gas fuel storage device of the present invention will be described in detail by way of examples.
Activated carbon having the following properties was filled in each tank, and the tanks were connected in series in the order schematically shown in FIG.
-Activated carbon for butane (peak pore size 1.2 ± 0.1 nm)
・ Activated carbon for propane (1.0 ± 0.05nm)
・ Activated carbon for ethane (0.8 ± 0.05 nm)
この吸着式天然ガス燃料貯蔵装置に、メタン:87.6%、エタン:5.44%、プロパン:4.69%、ブタン:1.76%(i−ブタンとn−ブタンの合計)の組成比を有する混合ガスを導入した。第1タンク、第2タンク、および第3タンク(以上3つのタンクを合わせてフィルタと称する)を通過し、第4タンクに導入された混合ガスの組成比を調べたところ、メタン:99.4%、エタン:0.25%、プロパン:0.21%、およびブタン:0.13%となっており、メタンの純度が99.4%まで向上することが分かる(図6の分析時間0〜16分の範囲参照)。
In this adsorption type natural gas fuel storage device, the composition of methane: 87.6%, ethane: 5.44%, propane: 4.69%, butane: 1.76% (total of i-butane and n-butane) A mixed gas having a ratio was introduced. When the composition ratio of the mixed gas introduced into the fourth tank through the first tank, the second tank, and the third tank (the three tanks are collectively referred to as a filter) was examined, methane: 99.4 %, Ethane: 0.25%, propane: 0.21%, and butane: 0.13%, and it can be seen that the purity of methane is improved to 99.4% (
1MPaの加圧下で、これら混合ガスが吸着されたタンクに対して図6のヒーター温度および活性炭温度で示すように加熱(フィルタ再生過程)を行った。図6の分析時間16〜40分の範囲に示すように、加熱に伴って吸着されていたガスが脱離し、活性炭温度が50℃に到達した際の脱離ガス組成比はメタン:88.6%、エタン5.81%、プロパン3.91%、およびブタン1.65%となっており、これは、吸着前の混合ガスの組成比にほぼ等しい。以上のように、本発明の吸着式天然ガス燃料貯蔵装置によれば、ガス導入時にはほぼ全ての高炭素数成分を吸着させ、ガス脱離時にはこれら吸着成分をほぼ完全に脱離させてフィルタを再生することができる。 Under a pressure of 1 MPa, the tank in which the mixed gas was adsorbed was heated (filter regeneration process) as indicated by the heater temperature and activated carbon temperature in FIG. As shown in the analysis time of 16 to 40 minutes in FIG. 6, the desorbed gas composition ratio when the adsorbed gas was desorbed with heating and the activated carbon temperature reached 50 ° C. was methane: 88.6. %, Ethane 5.81%, propane 3.91%, and butane 1.65%, which is substantially equal to the composition ratio of the mixed gas before adsorption. As described above, according to the adsorption type natural gas fuel storage device of the present invention, almost all the high carbon number components are adsorbed when the gas is introduced, and these adsorbed components are almost completely desorbed when the gas is desorbed. Can be played.
なお、1MPaにおいて必要とされる加熱温度は、エタン:35℃、プロパン:45℃、およびブタン:50℃であり、実用を考えた場合、3.5MPaにおいてはそれぞれ55℃、65℃、および70℃である。 The heating temperatures required at 1 MPa are ethane: 35 ° C., propane: 45 ° C., and butane: 50 ° C. When considering practical use, the heating temperatures are 55 ° C., 65 ° C., and 70 respectively at 3.5 MPa. ° C.
11 天然ガス供給口
12 天然ガス排出口
13 ガス通路
21 供給口開閉コック
22 排出口開閉コック
31 第1タンク
32 第2タンク
33 第3タンク
34 第4タンク
41 ブタン吸着材
42 プロパン吸着材
43 エタン吸着材
44 メタン吸着材
50 ヒーター
60 隔壁
A タンク径
B ガス通路径
C タンク中心部
P タンク周辺部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記天然ガス貯蔵用タンクは、最大細孔径を有する吸着材が充填された第1タンク、上記第1タンクに充填された吸着材に次ぐ細孔径を有する吸着材が充填された第2タンク、上記第2タンクに充填された吸着材に次ぐ細孔径を有する吸着材が充填された第3タンク、および最小細孔径を有する吸着材が充填された第4タンクを備え、
上記天然ガス供給口および上記天然ガス排出口側から順に上記第1タンク、上記第2タンク、上記第3タンク、および上記第4タンクがガス通路を介して直列に接続されていることを特徴とする吸着式天然ガス燃料貯蔵装置。 An adsorption-type natural gas fuel storage device having a natural gas supply port and a natural gas discharge port in a natural gas storage tank,
The natural gas storage tank includes a first tank filled with an adsorbent having a maximum pore diameter, a second tank filled with an adsorbent having a pore diameter next to the adsorbent filled in the first tank, A third tank filled with an adsorbent having a pore size next to the adsorbent filled in the second tank, and a fourth tank filled with an adsorbent having a minimum pore diameter;
The first tank, the second tank, the third tank, and the fourth tank are connected in series via a gas passage in order from the natural gas supply port and the natural gas discharge port side. Adsorption type natural gas fuel storage device.
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-
2004
- 2004-03-23 JP JP2004085003A patent/JP2005273717A/en active Pending
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| US9562649B2 (en) | 2012-04-25 | 2017-02-07 | Saudi Arabian Oil Company | Adsorbed natural gas storage facility |
| US10302254B2 (en) | 2012-04-25 | 2019-05-28 | Saudi Arabian Oil Company | Adsorbed natural gas storage facility |
| KR101694055B1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-01-09 | 현대자동차주식회사 | Fuel tank |
| US9827849B2 (en) | 2015-09-09 | 2017-11-28 | Hyundai Motor Company | Fuel tank |
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