Способ изготовления аккумулятора природного газа

,в 1472738 7 С 11/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 37356 (22) 18,05 (46) 15.04 (71) Отдел физики АН лис цельюумуляторарующейна при ческой аучнострои- оводов иссле ова в герме о за.ьного т подсле че тельству мРГ ая заявка 7 С 11/О У 244802 1974, заявка Ф 7 С 11/О-излучения илизации с посла из емкостиоб поп. 1,тем, что врут олефины,аты, метилсил тв ра полиме качкой га2. Спо Г 1980. ч тли ачест щии с стин номеров брол, акрилих смеси.(54) (57) 1., СПОСОБ ИЗГОТО КУМУЛЯТОРА ПРИРОДНОГО ГАЗ ЕНИЯ Апутем сан сталпом я с удел фракци с кие ц ром и при 2 новес е" о о ве е тан шего ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР 01/23-".6.89, Бюл. 9 14ение Института химиСССР и Всесоюзныйельский институт пагистральных трубоонстандов, А.Е.ШилА,П,Моравский, Э.Сагателян, Б.З.Луов и А.А.Попов9 (088.8) 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.Целью изобретения является ув личение срока службы аккумулятора природного газа за счет сохранения аккумулирующей способности адсорбен та метана при многократном испольвании.П р и м е р 1, В вертикальносположенный цилиндрический корду загрузки в герметичную емко частиц адсорбента метана, о ч а ю щ и й с я тем, что, увеличения срока службы акк за счет сохранения аккумули способности адсорбента мета многократном использовании,ичную емкость дополнительнружают слой частиц гидрофигсорбента, затем закачиваюизбыточным давлением газ, и го в указанную емкость вводмер или смесь мономеров, освляют их полимеризацию под ного автоклава объемом 50 см ают 48 см активированного угльной поверхностью 1200 м /ги 8-2000 мкм и насыпным весо /см . Верхний слой объемом представляет собой синтетиче еолиты СаХ с эффективным диамоор 5 А. Содержимое автоклава 5 С наполняют метаном до равоного давления 12 атм. После э автоклав вводят 1 г бутадиена ргают автоклав -облучению с дозой 2 Мрад. После выпуска а с остатками непрореагировав. бутадиена автоклав заполняютприродным газом до равновесного давления 15 атм. После перепуска содержимого автоклава в вакуумную установку количество природного газа впересчете на нормальные условия составило 3,8 л,Автоклав подвергали 1 циклу вибрационных испытаний (частота встряхивания ЗО Гц, при амплитуде колебаний около 5 см, длительность испы-таний 30 мин), что по приближ .инымоценкам эквивалентно 1 году интенсивной эксплуатации автомобиля. Адсорбционная емкость устройства послеэтого цикла виброиспытаний в пределах точности эксперимента (+З ) неизменилась. После 2, 3, 4, б и 10циклов испытаний .адсорбционная емкость устройства составляла соответственно 100, 100, 98 и 95 от начальной.Вибрационные испытания, проведенные с тем же автоклавом, заполненнымтаким же количеством тех же адсорбентов, но беэ введения мономера,после О, 1, 2, 3, б и 10 циклов испытаний показали следующие значенияадсорбционной емкости устройства(3,7 л принято за 1007); 95, 91, 86, 308 б, 82 и 787. соответственно.Аналогично примеру 1 были осуществлены примеры 2-12.В таблице представлены условияпроведения и данные испытаний.Отношение объемов адсорбента ме 35тана и гидрофильного адсорбента зависит от кратности заполнения и условий эксплуатации (стационарноехранилище или подвижные техническиесредства, например автомобиль). Длястационарных хранилищ, при нечастоповторяющихся заполнениях емкостиприродным газом, достаточно отношение гидрофильного адсорбента к адсорбенту метана, равное 1:1000,обеспечивающее достаточную очистку природного газа. При применении аккумулятора, изготовленного по предлагаемому способу, в качестве топливногоф50бака транспортного средства в районах, где предварительная, дажегрубая (57. воды), осушка природногогаза экономически невыгода, необходимо отношение увеличить до значения1:1. Температурный диапазон проведе"55ния полимеризации мономеров или ихсмеси ограничен с одной стороны темопературой замерзания (-80 С), а с другой - температурой деструкцииообразующегося полимера при 300 С,и имеет вполне конкретный оптимумдля каждого мономера,Диапазон доз при обработке-излучением ограничен с одной сторонымифмальной дозой (0,01 М рад), нижекоторой резко снижается скоростьполимеризации 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, имеющиеразвитую поверхность не менее 10001400 м 2 /г (активированные угли, цео"литы, углеродные молекулярные сита).Увеличение поверхности происходит засчет открытых мйкропор, пронизывающих объем частиц адсорбента. Наиболее приемлемыми для адсорбции метанаявляются активированные угли, имеющие поры диаметром 4-8 А и обладающиегидрофобными свойствами.1В качестве гидрофильного адсорбента, как правило, используют цеолиты структуры А или Х, имеющие также развитую поверхность но порыбольшего 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 введеныкак в газообразном, так и в жидкомвиде. При этом объем введенного мономера зависит от свойств получаемого после полнмеризации полимераи не превьппает, как правило, 2 -10 об. от внутреннего объема аккумулятора. Как адсорбент метана,так и гидрофильный адсорбент могутбыть запрессованы в герметичныйкорпус или просто засыпаны черезвходное отверстие, причем слой частиц гидрофильного адсорбента долженрасполагаться таким образом, чтобыэакачиваемый в аккумулятор природныйгаз проходил его первым,Способ изготовления аккумулятора природного газа позволяет сохранить аккумулирующую способность при многократном заполнении на 30-507., при этом в случае эксплуатации устройствна транспорте предлагаемый способобеспечивает работоспособность адсловил осу- Эксплуатаществления (адсорбат олимернэацин мономерв ные свойства вккумупятприродный гаэ, содеркаяи метана 962) нлямоноНачальная вдсорбцноянаяенкость лпри к,у,нб н каленного чнциклов (перзаполнениенинвется вО еОХ Актнвирньаг угол ан- Метан; зоМолекулярныесяга ВаХ,фракция 1002000100 С, икн а цциатор перехнсь водоро- да 100 г с рола, 5 бутадяе 000 мкм уделъяая ерхяос 200 мг ОООО смв о хепоъ 20 втн780 т Нагрев 00 беэ иннина тора 5 О я 2(Поляое истнрание угля)999593 4 Молекулярные 1200 мв/г. Этансита СаА, 5 А, Удельная потаблетки 5 х 4 эерхностъг1 ОО смв Активярованнгб угольфрвхцгпг 1 О 0 г метил силохсвва100 гнетакрилоой кислоты 30 С,"иэ атмлуче ние 590100 Н рвд 10 9900 снв . Молекулярные Иоле хулвр сиа НвХ, 6 А, сыта СаА таблетких (беэ свя 25 смвнего)1 2 99 98 95 0,5 г этила С, 8-ива н пропп- лучение,лена в отио И рвдпении 11 20 4,от10 А 501 лярныевХ; 6 А, 1040 30 втн6,0 эобутеенвонл 2 6 99 99 975 0нсв,2 атм Кета ес аА Стнрол 0,5 г, акрнло кислота 05 г пере водоро(прототип) .4 После регене ацниг вакуум 00 С с трясой)1520 нойтн Молекулярные Спеченный едсита СаХ, 5 А сорбент (мо 1 сн лекулярныесита 5 А я уголь судельной поверхностью1600 м /г,902 49 см Иопекулярные Уголь с удепьснте СаХ,5 Л яой поверх 1 сн костью1400 мг/г49 смгСтнрол (202) 300 в бенволе 9,0 г 10098 4,Иетнлснлок- От 20 до сан (502) 100 С В втнловомэфире 1,0 г 00 99 99 От 20 да100 С6 атм 4 л 1 6 5 4 лух Молеку, ситафракция100 нк2 смСингецеоли8 А фр10-202 смг Активироэанный уголь,уделънал поверхность1400 мг/гфракция 100800 мкм,48 смСорбентсодеркащий 682угля и 322свпихагеля,45,0 см,удельная поверхность1600 мг /гУголь судельной поверхностью1800 и/г,эаирессованный до удельппотнос"0,7 г/см 1472738 сорбента метана в течение длительного срока эксплуатации.