压缩天然气加气站概述

摘要：介绍了川渝地区以国产设备为主的压缩天然气加气站的车用压缩天然气技术要求、生产消耗定额及加气站建设与运行管理应注意问题。

川渝地区是我国目前最大的天然气生产基地，“七五”时期就开展了推广应用压缩天然气(简称：CNG)汽车的试点；1989年初在四川省南充市建成了川渝首密CNG加气示范站。在四川省政府的大力倡导下、经过几年的总结、提高、迄至1997年底、川渝地区共建成CNG加气站3l座。其中南充市、自贡市和射洪县三座CNG加气站为引进国外设备装备。其余均为国产设备站。近年来。随着形势的发展。CNG加气站的建设呈现出更加迅猛发展的势头，至1999年底四川省建成以国产设备为主的CNG加气站35座；成都市煤气总公司于1995年建成投产全国产化CNG加气尔范站一座。运行至今正常、良好。本文仅就我省有关实际情况，对以国产设备为主的CNG加气示范站作一概要介绍。

1车用压缩天然气技术要求

为了满足汽车发动机的需要和安全生产的要求，车用压缩天然气必须达到以下技术要求：

(1)低热值等于或大于33．4MJ／Nm3；

(2)H2S含量小于或等于10mg／Nm3；

(3)含尘量小于或等于5mg／Nm3；

(4)CO。含量小于或等于3％；

(5)脱水后气体在常压下露点温度低于或等于—54℃。

2压缩天然气加气站工艺流程

低压原料气进入CNG加气站后，经调压计量、脱硫、脱水、加压、储存、充装等环节，最后输出高压压力大于(20MPa)车用压缩天然气。

2．1原料天然气

城市输配管网供气的CNG加气站、其低压原料气压力等于或大于0．3MPa、与压缩机要求的进气压力相 匹配。川西地区有丰富的天然气资源，供应CNG加气 站的原料天然气有两种：一种来自川渝供气环网(北环输气干线与南环输气干线)，有一定量的硫化氢含量； 另一种为西油局系统供气，其天燃气组份中无硫化氢。

2．2进气调压计量系统

低压原料天然气进入CNG加气站后，首先进入调 比计量系统、这个系统包括过滤、分离、调压、计量、 缓冲等装置。若原料气组份中含有超标硫化氢成份时， 应设置脱硫装置、进行脱硫处理。

2．3深度脱水

原料天然气进入脱水装置的吸附塔、塔内的4A型 分子筛能有效吸附天然气中的水份，使天然气中的水 含量达到车用压缩天然气水含量的要求。深度脱水装 置及其设置有两种：

(1)低压脱水装置，设置在压缩机前，原料天然气 经调压计量系统后，即进入深度脱水装置，经过脱除 水份的天然气进入压缩机，对压缩机亦有一定的保 护作用；

(2)高压脱水装置，设置在压缩机后，原料天然气 经调压计量系统后即进入压缩机，压缩后的天然气压 力升高至25MPa，然后进入深度脱水装置脱除水份。

2．4压缩机装置

2．5储气系统

为了满足汽车不均衡加气的需要，CNG加气站必须设置高压储气系统、以储存压缩机加压的高压气。储气系统采用的储气方式有以下几种：

(1)小气瓶储气，单个小气瓶水容积仅50升，需要气瓶数量多、接点多、泄漏点多、维护与周检工作量大。

(2)管井储气，使用API进口石油套管加装高压封头，立式深埋地下100米、形成水容积1．9m3的储气管井。这种储气管井的有关技术，如全程固井、联接密封、维护。与检验等尚需进一步深入与提高。

(3)大型容器储气、常用的有以下几种：多层包扎的天然气储气罐、公称直径为DN800、水容积规格为2、3、4m3。分卧式与立式两种；柱型(球型)单层结构高压储气罐、水容积规格为2、3、4m3或以上；引进美国CPI公司制造的高压储气瓶，单个储气瓶水容积1．3m3，系无缝锻造，按需要由多个气瓶组合使用。

2．6售气

售气机是用来给CNG加气汽车添加高压天然气。它由科里奥利质量流量计、微电脑控制售气装置和压缩天然气气路系统组成。其屏幕显示售气单价、累计金额和售气总量。

3生产消耗定额

我省建成的CNG加气站规模多为10000Nm3／d或15000Nm3／d、其生产消耗是影响运行成本和经济效益的重要部分，必须严格控制。以10000Nm3／d规模的CNG加气站为例，生产消耗如下：

天然气进站量 10500—10800Nm3／d

天然气进销差 500—800Nm3／d

脱硫剂耗量 84．2kg／d

吸附剂耗量 5kg／d

循环水量 20t／d

电耗量 900Kwh／d

润滑油耗量 3kg／d

4加气站建设与运行管理应注意的问题

4．1加气站的建站标准

4．2协调管理，落实政策，促进加气站建设

城巾建设CNG加气站。必须在统—规划的前提下文施、 入能实现安全可靠、经济合理、良性发展。统“规划的实现涉及到计划、规划和建设等诸方面行政管理的协调运作；问时加气站建设耗资较大、成都市建设一座15000 Nm’／d CNG加气站、仅工程建设费就需450万--500万元人民币，为此亦需各方面管理部门协调落实国家与地方有关扶持政策，促进CNG加气站建设史快发展。

4．3城市管网的供气压力

城市管网的运行压力受日、时高峰的影响而波动CNG加气站要求进气压力适应于压缩机，而且压力要稳定。因此、CNG加气站的调压计量系统的设计和接管位置的确定足值得重视的问题，只有妥善处置了这矛盾、才能保证压缩机的设计能力得到充分发挥，取得最佳效益。

4．4合理设置储气容积

储气容积与CNG加气站规模和不均衡充气程度紧密相关。四川省地方标准“车用压缩天然气充装站建设技术规范”规定的储气容积如下：

压缩机总排气量 储气总容量

＜1800Nm3／h ＜7500Nm3

＜1200Nm3／h <5000Nm3

＜600Nm3／h ＜2500Nm3

对公交或环卫车辆为主要服务对象的CNG加气站、应尽量通过调度手段缓解加气过分集中、从而减少所需储气容器。

4．5加强管理，提高经济效益

国外有公司提出。天然气进销价差0．08美元／Nm3足CNG加气站经营的临界值，四川地区CNG加气站目前仅接近或低于这个值，为此提高经济效益是当前的紧迫问题。要提高经济效益，有两个重要技术环节值得引起我们的重视：

(1)选用节能型压缩机、运行中充分发挥其能力；

(2)运行时做好天然气的回收利用，同时切实做好进销气的计量工作，力争将天然气进销差控制在5—8％范围内。