文献综述:
CNG加气站研究现状及展望
1引言
在各种汽车替代燃料中，天然气是汽车理想的清洁燃料，它拥有在资源、环保、经济和安全上的优势。压缩天然气作为汽车燃料具有安全、环保、经济等优越性，大力发展压缩天然气是城市环保和可持续发展的需要，特别是天然气资源丰富的西部地区，天然气更是一种优质环保的能源替代品。在这些地区几乎所有的出租汽车、公交汽车和部分政府公用车都在使用压缩天然气。由于压缩天然气的大量使用，大力的促进了当地经济和社会公用事业的发展。因此，近年来CNG加气站建设在全国的大中小城市特别是西部地区发展迅速，仅仅在四川地区几乎每个县以上的城市都建有加气站。随着国际能源供应的紧张和中国经济的不断发展，以及西气东输工程的建成，压缩天然气的应用范围还将进一步扩大。加气站的布点建设速度还将加快。所以，如何保证加气站建设的设计质量，是环保、安全和可持续发展的重要环节。
长安沃尔沃价格2 CNG汽车采用压缩天然气作燃料的优点
2.1 环保效益
目前，在城市空气污染中，燃油汽车排出的尾气占各种污染源总量的60% ～70% 使用天然气汽车对环境造成的污染比使用汽油小得多：其中CO下降90%,HC
下降70%，NO下降40%，CO下降70%以上，且无铅污染。
2.2 经济效益
汽车烧用CNG的燃料费用比用汽油要节省。以一辆大客车为例，每100 km耗油26 L，耗气23 m3 (1 m3天然气约等于1．13 L汽油当量)，而汽油价为2．80元/L，天然气价为1.5元/ m3，则每百公里节约38.8元，节约燃料费用约53 %。一辆大客车的改造费用约为10 000元，以客车每天行驶200km计，约130d(4个多月)即可收回改造投资。
此外，天然气汽车还有延长发动机使用寿命，减少机油费用等优点。
2.3 安全可行
天然气的燃点为650℃，比汽油高约260℃，爆炸极限下限比汽油约高4．7倍，且天然气比空气轻，如有泄露会很快扩散，不易积聚。因此，天然气比汽
油不易发生燃烧、爆炸。压缩天然气储气瓶的实验压力高出工作压力50%以上，并安装有防爆设施，不会因汽车碰撞、翻覆造成失火或爆炸。
在汽车上用天然气，只须在所选用的定型汽车上加装天然气储气系统、天然气供给系统和油气转换系统，司机通过转换装置方便地选择天然气或燃油，这样车辆在无加气站的地区也可使用燃油。
3 国内外CNG汽车和加气站的发展现状
为保护环境，减少污染，许多国家政府颁布了一些法律法规或出台一系列鼓励性政策，促进燃气汽车的发展，如制定更严格的汽车尾气排放法，在天然气供应、汽车购置税费、设备供给、加气站建设等方面给予资金、税收优惠政策。
美国联邦《能源政策法》规定，从1993年6月30日起，购买或改装代用燃料汽车的，将减免2000～5000美元的联邦所得税，加气站建设可以减免100000
美元的联邦所得税。同时，联邦政府还规定了CNG为0.2美元/L，并免征天然气公司燃料销售税。
意大利为了鼓励天然气汽车的使用，意大利政府制定了天然气进口的优惠政策，规定对进口的天然气不征收关税，增值税的征收也控制在4%以内，国内CNG 价格大大降低，对CNG加气站的建设政府仍提供25%的基础设施投资补助。
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加拿大政府为每一辆改装汽车提供折合人民币3000元的补贴；购车90天内改装双燃料汽车可减免相当于8000元人民币的销售税，并对部分省区免收道路税。
日本  1990年代开始，日本在有关方面制定了一系列措施，鼓励发展CNGV。首先，完善基础设施，增建天然气加气站，政府为新建天然气加气站提供部分建设费和经营管理费。其次，企业和个人在购买天然气汽车时，国家和地方自治体补贴部分购车费用并提供优惠贷款。
这些扶持措施的实施，不仅刺激了消费者购买燃气汽车，还促进了汽车制造商对产品的研发，推动了加气站的建设。
据美国企业市场调查组织预测，从2001年起，全球的CNG 汽车将以每年16%的速度增长。1995 年颁布的《美国天然气汽车工业战略计划》指出，至2010 年美国将建成9000 座CNG 加气站，发展200 万辆CNG 汽车。日本政府也规划至2010 年其CNG 汽车的使用量将达到100 万辆。
四川省是我国CNG 加气站和CNG 汽车发展最好的省份，到2001 年底，已建CNG 站120座，已有CNG 汽车34 300 辆。截止2003 年4月，我国共建CNG 加气站约270座，已改CNG 汽车近70000辆。目前我国CNG 产业发展较快的地区主要集中
在天然气气田周边省份，如川渝地区、河南和新疆；或是天然气管道经过的城市，如北京、天津等，全国已有CNG 汽车共计约69300 辆。
4 CNG加气站的设计要点
加气站的设计主要集中体现在安全、经济和与城市环境配套设计方面。在以往的加气站设计中更多的关注是安全和与城市环境的配套。目前的工艺设计大部分都基本沿用了初期的设计方式，由于技术的局限性对有些设计中的细微问题没有做更好的处理。因此，在加气站实际运行中存在一些问题隐患，比如压缩机的零部件和管道接头等损坏率较高；高压管道内的天然气长期处于不合理的输送速度状态；还有，由于对脱硫、压缩机与其他装置的配套设计，没有进行合理计算选择设计，导致天然气储存和压缩机以及其他装置运行效率不高等等一系列问题。如何合理解决这些问题是目前设计中要优先考虑的。只有在设计初期合理对安全、环境、经济效率与当地的社会发展和实际情况进行优化配置和比较。才可能更好的提高加气站的施工图设计质量，保证安全高效装置设计质量。
4．1 CNG加气站的工艺流程
CNG加气站的工艺流程一般为：从天然气管线取气，经过脱硫、脱水等预处理工艺，进入压缩机压缩，然后进入储气瓶组储存或通过售气机给车辆加气。工艺流程见图1。
图1  天然气加气站工艺流程
4．2 CNG加气站系统关键技术
压缩天然气加气站一般由：天然气净化和干燥系统、天然气压缩系统、天然气存储系统、天然气控制系统、天然气售气系统等组成。
4.2.1 脱硫技术
CNG加气站的原料气中含硫，如果不经脱硫处理，含硫量达到一定数值，在一定条件下将可能在高压容器内发生硫化氢应力腐蚀开裂，从而引起爆炸。按国家《天然气》GB17820 的标准进站天然气硫含量超过20mg/ m3，就要求设置脱硫装置。
出站天然气要求符合《车用压缩天然气》GB18047的规定。因此在要求设置脱硫装置的加气站，对脱硫塔的设计必须符合国家和当地气质的不同要求，才能达到高效、节省投资的目的。根据现在的脱硫技术，天然气的脱硫方式有多种选择，但无论哪种脱硫方式在设计时都必须考虑脱硫塔的设计是否符合当地的气质脱硫要求；同时，对操作方便的考虑、脱硫剂的方便更换、与环境占地面积的合理配置等要求要进行合理的配置分析计算和研究。
加气站深夜不加气，装置在运行方式上属于间隙性质，故加气站一般选用的脱硫方法是操作简单、净化度高及可随时停车的固体脱硫剂法。其原理流程图见图2。
图2  固体脱硫剂法原理流程图
4.2.2 脱水技术
根据《汽车用压缩天然气》 (SY/T7546-1996)的规定,CNG在贮存和向汽车充气过程中，在最高贮存压力下气体水露点应低于当地最低环境温度5℃以下，如果达不到该要求,CNG可能会析出液态水，液态水的存在会严重危害CNG汽车及加气站的安全。同时影响CNG加气站及CNG汽车正常工作，严重时CNG汽车会在路上熄火，加气站将无法运行。
目前，最常见的脱水设备有两种，一是低压脱水装置，该装置在压缩机前对
低压天然气进行脱水处理；另一种是高压脱水装置，该装置在压缩机后对高压天
然气进行脱水处理。
低压脱水的优点是保护压缩机不受腐蚀，压缩机组中无需设置冷凝水导出系统。由于操作压力较低，对容器制造工艺要求低。一般采用硅胶- 分子筛两级脱水装置,4 个塔。缺点是脱水设备体积较大，且脱水量大，所需再生能耗较大。
绍兴交通违章查询高压脱水的优点是设备体积小，再生气量少，干燥后的气体露点低等。由于天然气通过压缩机所形成的冷凝水排出量约占总脱水量的70 %～80 % ，故采用压缩机后脱水所需用的设备小，脱水剂少，再生能耗低。脱水方式为分子筛一级脱水，双塔。缺点是由于压力高达25 MPa ，对容器制造工艺要求高，需设置可靠的冷凝水导出系统，增加了系统的复杂性。另外，进入压缩机的天然气未经干燥，对压缩机的汽缸等部位产生一定腐蚀，影响压缩机的使用寿命。
可见高、低压脱水各有其优缺点，一定要根据制作CNG的原料天然气含水量的具体情况来选择脱水方法。当选用的压缩机在运行中，其机体限制冷凝水的生成量，且天然气的进站压力能克服脱水系统的阻力时，应采用低压脱水。一般进口压缩机在运行中不许有冷凝水产生。当选用的压缩机在运行中，其机体不限制冷凝水的生成量，并附有可靠的导出措施时，可采用高压脱水。一般来说，在使用进口压缩机且来气质量较稳定时，采用低压脱水方式；在使用国产压缩机时，或来气质量不太稳定时采用高压脱水方式。
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4.2.3 压缩系统
压缩工艺是CNG生产技术的核心，压缩机与关联装备之选型就显得非常重要。
压缩机主机是压缩机系统的心脏，也是整个加气站的心脏，直接影响到整个加气站运行的可靠性和经济性。CNG压缩机机组的选择需要注意技术和经济性两方面的问题。技术方面应重点分析选择有油润滑还是无油润滑，选择何种冷却方式，压缩机排气量选择等建站者关心的三大问题。经济性方面主要结合加气站整站建设涉及到的投资进行分析，说明不同型式的压缩机组在综合的经济性分析中
对建站投资的影响。
技术方面注意要点：
英菲尼迪产地>提速快的车（1）选择有油润滑还是无油润滑毋需置疑，无油润滑压缩机对气体的油污染是最小的，有油润滑的油可能被带入压缩介质，则需设液气分离器除掉CNG中的油。但即使选择了无油机，由于建站标准和规范的要求，仍然需要在加气站中配置相应的干燥、分离设备，无法节省投资；相反会由于无油压缩机本身成本更高、运行费用和维修费用均高于有油润滑压缩机，而增加建站成本，甚至出现关键体填料、活塞环过早破损的情况。
（2）选择水冷、风冷还是混冷压缩机这方面的选择，不同地区的厂家和企