汽车清洁能源技术浅谈

广东化工２０１４年第１期第４１卷总第２６７期

Ⅵｎ眦ｇｄｃｈｅｍ．ｔｏｍ

汽车清洁能源技术浅谈

吴醒苍

（深圳天阳工程设计有限公司广州１分公司，广东广州５１０１８０）

【摘要］目前各个城市为了环保以及资源再利用，正在积极规划建设新能源汽车充装站项目，文章主要阐述目前主要汽车代用清洁燃料以及建设新能源汽车充装站的工艺流程。

【关键词】汽车清洁能源：充装；加气站：加油站；工艺流程【中图分类号］ＴＱ

【文献标识码］Ａ

【文章编号］１００７—１８６５（２０１４）０１—００８４—０３

ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎ

（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ

Ｓｕｎｓｈｉｎｅ

ｏｎ

ＣｌｅａｎＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＶｅｈｉｃｌｅＵｓｉｎｇ

Ｗｕ

Ｘｉｎｇｃａｎｇ

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＤｅｓｉｇｎＣｏ．，Ｌｔｄ．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＢｒａｎｃｈＣｏｍｐａｎｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０１８０，Ｃｈｉｎａ）

ａｒｅ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｒｅｃｙｃｌｉｎｇ，ｖａｒｉｏｕｓｃｉｔｉｅｓｃａｌ＂ｎｏｗ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｗｉｌｌｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｃｌｅａｎｅｎｅｒｇｙ

ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｐｌａｎｎｉｎｇ

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ｂｕｉｌｄｆｕｅｌｉｎｇａｎｄｌｏａｄｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｓｆｏｒｇｒｅｅｎ

ａｎｄｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｆｕｅｌｉｎｇａｎｄｌｏａｄｉｎｇｓｍｔｉｏｎｓｆｏｒｇｒｅｅｎ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｌｅａｎｅｎｅｒｇｙｆｏｒｖｅｈｉｃｌｅｕｓｉｎｇ：ｆｕｅｌｉｎｇａｎｄｌｏａｄｉｎｇ：ｆｕｅｌｉｎｇｓｍｔｉｏｎ：ｇａｓｓｔａｔｉｏｎ：ｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗ

ｃａｌ＇．

１概述

近年来我国的经济发展迅速，人们在生活水平提高的同时，环保意识也在加强，尤其对与生活息息相关的城市大气污染问题

车燃料，天然气具有单位热值高、排气污染小、供应可靠、价格低等优点，已成为世界范围车用清洁燃料能源的发展方向，而天

然气汽车则已成为发展最快、使用量最多的新能源汽车。２．１液化天然气加气站

液化天然气（ＬＮＧ）是天然气净化处理后，经压缩、冷却至其沸点（．１６２℃）变成的液体。天然气在液化过程中进一步得到净化，

一ＰＭ２．５（空气细粒颗物）监测指数，更是卜分重视。现在随着我国

汽车数量的大幅度增长，汽车尾气排放已经是影响ＰＭ２．５指数的其中一个最重要因素。而减轻汽车发动机有害的尾气排放的最直接有效的办法就是改变汽车能源结构，发展汽车清洁燃料。针对

甲烷纯度更高，几乎不含二氧化碳和硫化物，其体积约为同量气

态天然气体积的１／６２５，重量轻、储存运输方便。

ＬＮＧ加气站的工艺流程主要由３部分组成：卸车流程、调压流程、加气流程（见图１）。２．１．１卸车流程

各地区的能源结构条件和自然资源，选择相适应的汽车清洁能源，

建设相应的汽车能源充装站，已经是目前我国各城市的重要规划任务。

现在汽车燃料以汽油与柴油为｛ｉ，日前被认为可以代用汽（柴）

油作为汽车燃料的清洁能源主要有天然气、液化石油气、二甲醚、醇类燃料、生物柴油、氢气及太阳能。下文简单介绍上述各汽车

代用清洁能源，以及简述适合人规模推广的几种汽车清洁能源的工艺流程。

低温槽车从ＬＮＧ站场将ＬＮＧ运输至汽车加气站，用卸车增压器、卸车泵通过加气站内的卸车系统管路，利用压差将其灌注到

站内的ＬＮＧ低温真空储罐。２．１．２调压流程

卸车后，如果储罐内压力低于工作压力，可用低温泵将储罐中

２天然气

天然气是公认的清洁能源，储量ｈ大、来源广泛，天然气主要成分为烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷、丁烷和其他少量杂质，天然气是各种替代清洁燃料中最早广泛使

的部分ＬＮＧ输送至储罐增压器，增压后通过上进液管路返回储罐，

直到储罐内压力达到所设定的工作压力。２．１．３加气流程

给车辆加气，先将加注管路通过专用的ＬＮＧ加气机与汽车上的

用的一种，按照天然气的储存方式不同，天然气汽车大致分为

ＣＮＧＶ（压，缩天然气汽车），ＬＮＧＶ（液化天然气汽车），目前在国内大

车载钢瓶相连接，控制储罐内的压力将ＬＮＧ输送到低温潜液泵中，

通过加气机来控制泵运转输送的流量，同时计量记录输送入车载钢瓶的ＬＮＧ流量大小。

量使用的是ＣＮＧＶ型汽车，正在推广。的是ＬＮＧＶ型汽车。作为汽

图１

Ｆｉｇ．１

ＬＮＧ加气站工艺流程

ＬＮＧｆｕｅｌｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗ

２．２压缩天然气加气站

压缩天然气（ＣＮＧ）是通过将大然气压缩到１０～２５ＭＰａ后的气态天然气，一般用高压储罐、管束及储气管井来储存，用压缩天然气拖车进行运输，是一种安全环保的清洁燃料。

ＣＮＧ加气站一般划分为常规加气站、加气母站和加气子站。常规加气站、加气母站都是站外取气，加气子站气源来自加气母站：加气母站除了给普通ＣＮＧ汽乍允装外，还充装运输至加气

子站的压缩天然气拖车。三者工艺流程除了气体来源和加气对象

外，其余部分基本相同。下而以ＣＮＧ常规加气站为例子，简述

加气站工艺流程。ＣＮＧ加气站的工艺流程主要由４个部分组成：来站的原料天然气气质处理（过滤、脱硫、脱水）、计量及天然气增压、高压天然气储存及分配、天然气充装。

压力约Ｏ．８ＭＰａ原料天然气进站后，先经过滤、计量、调压（压力稳定在０．３ＭＰａ）后进入压缩机，经压缩机三级增压，达到２５ＭＰａ后进入后置高压脱水装置，深度脱去水分使其露点达到或低于一６２℃（常压下），脱水后的天然气经顺序控制盘分配进入高、中、低压储气瓶组再通过加气机给车辆加气或不进入储气装置而直接通过加气机给汽车的车载钢瓶充装。（见图２）。

［作者简介］躞（１９７９．），男，ｒ－尔湛江人，助理工程师，主要从事石油化工及城市燃气工程设计。

【收稿日期］２０１３—１２—０６

２０１４年第ｌ期

第４１卷总第２６７期

广东化工

ｗｗＷ．ｇｄｅｈｅｍ．ｃｏｍ

’８５・

图２

Ｆｉｇ．２

２．３Ｌ．ＣＮＧ加气站

ＣＮＧ加气站工艺流程

ＣＮＧｆｕｅｌｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗ

利用重量轻、储存体积小的ＬＮＧ做为ＣＮＧ加气站的气源

（ＬＮＧ低温真空储罐），经高压泵、高压气化器将ＬＮＧ气化后通过顺序控制盘分配进入ＣＮＧ高、中、低压储气瓶组再通过ＣＮＧ加

气机给汽车的车载钢瓶充装。储存流程跟ＬＮＧ加气站相同，加气流程跟ＣＮＧ加气子站相同，所不同的是输送ＬＮＧ进ＣＮＧ加气机的设备是高压泵和高压气化器（见图３）。

图３

Ｆｉｇ．３

Ｌ．ＣＮＧ加气站工艺流程

Ｌ・ＣＮＧｆｕｅｌｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗ

３液化石油气、二甲醚

３．１液化石油气加气站

液化石油气（ＬＰＧ）是石油化工产业的副产品，一般由炼厂气或天然气加压降温液化得到的一种无色挥发性易燃液体，主要组分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，并含有少量戊烷、戊烯和微量硫化物杂质。液化石油气作为民用清洁燃料已经在我国南方普及，热值高、压力稳定、运输方便：作为汽车清洁能源也在世界范围得到广泛使用（譬如韩国、香港）。

当液化石油气汽车进站加气时，利用储罐的加气泵将液化石油气输入加气机中，然后通过加气机向汽车的车载钢瓶充装液化

石油气。

３．２二甲醚加气站

二甲醚（ＤＭＥ）一直是重要的化工原料及工业燃料，具有替代石油和天然气产品的潜力。在室温下是无色气体，在０．６ＭＰａＦ为液体，其物理特性与液化石油气卜分相似。燃烧时无黑烟，释放的二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物极少，符合绿色能源的要求。现在国内一般是应用甲醇脱水法制取二甲醚，制造成本比液化石

ＬＰＧ加气站的工艺流程主要由２部分组成：卸车工艺及加气工

艺（见图４）。３．１．１卸车工艺

由ＬＰＧ汽车罐车送来的液化石油气到达加气站后，通过卸车管路，利用站内的压缩机把储罐气相抽出加压后打入罐车气相空间，利用罐车与储罐之间产生０．２～Ｏ．３ＭＰａ的压差，将罐车内液化石油气卸入站内储罐中。操作时，要同时接通储罐与槽车的气

相管，以保持压力平衡。３．１．２加气工艺

油气低，推广应用前景广阔。现用液化石油气管道及储存系统可以应用ＤＭＥ，但由于其对橡胶及橡胶制品有腐蚀及溶胀现象，需要在生产、运输、储存及使用的相关设备在选用时加以考虑此因素。现在上海已经建成二甲醚汽车加气站（示范站），国内也有多个大规模二甲醚生产项目正在建设，相信ＤＭＥ作为一种新型的

汽车清洁能源的推广会越来越受到人们的重视和接受。

由于特性与ＬＰＧ相似，所以ＤＭＥ加气站的工艺流程跟ＬＰＧ加气站的工艺流程相同（见图４）。

图４

Ｆｉｇ．４

ＬＰＧ加气站工艺流程

ＬＰＧｆｕｅｌｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗ

４醇类燃料、生物柴油

４．１醇类燃料

醇类燃料主要是指车用甲醇汽油及乙醇汽油，以掺烧或纯烧方式应用于汽油发动机上。甲醇制造成本比较低，但甲醇挥发对

人体有害，甲醇汽油中的甲醇含量大于１５％后对金属、橡胶有腐

蚀、溶胀现象，对汽车的油路系统有损害，甲醇汽油在发达国家推广一段时间后，被其他清洁燃料所替代。而目前也在我国山西、贵州等省份的一些地区试点推广。但是在安全与环保方面，甲醇

汽油一直存在较大的争议，其推广及实施还需要解决比较多的汽

车动力设备及配套净化设备上的技术问题。

当在汽油中掺兑少于１０％时，对在用汽车发动机无需进行大的改动，即可直接使用。但乙醇汽油中的乙醇含量大于１５％后对金属、橡胶也有腐蚀、溶胀现象，需要添加抑止剂：此外乙醇汽油有较大的亲水性，进水后对发动机有影响．这些在使用时需要特别注意。乙醇汽油已经在美国、巴西等国家得到广泛应用，在我国北方多个地区作为汽车清洁能源的也得到推广实施，发展前景良好。４．２生物柴油

生物柴油的生产主要是将植物油和动物脂肪与酒精反应，脱去甘油三酸酯后转变成甲酯或乙基酯．再经洗涤干燥后得到，是一种可再生的清洁能源。生物柴油的性质与轻柴油接近，可以在柴

乙醇主要是利用农作物及木质纤维发酵制取，也是一种可再

生能源。车用乙醇汽油是指在不含甲基叔丁基醚（ＭＴＢＥ）、含氧添加剂的专用汽油组分中，按体积比加入１０％变性燃料乙醇，由车

油发动机上使用，生产方式上可对人们的餐厨废弃物进行回收和

再利用进行生产，在环保效益方面作用巨大。由于其具有突出的环保性与可再生性，目前在发达国家已经得到有效推广一，但是生物柴油的生产成本较高（高于汽、柴油的生产成本），需要国家的政策扶持与资金补贴，制约了其在我国的推广。４．３加油站主要工艺流程

用乙醇汽油定点调配中心按国家标准规定的质量要求，通过特定

工艺混配而成的清洁环保型车用燃料。其使用可有效的降低汽车尾气排放，改善能源结构。燃料乙醇的生产资源丰富，技术成熟。

广东化工

２０１４年第ｌ期第４ｌ卷总第２６７期

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ｗｗｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｍ

…。墨整萱撄璧吊冲抑油垫为倒，．鳗述加油站工艺流程：成品油鍪鎏罐车辱捡至塑鎏誓，．搏堪抄手管路自流卸入加油站内的埋地幛蜂：。事由堂缚霉缝送剖惫食鲫弛讥＿通过加油机的油枪灌注成

吊坤进入汽车的油箱；如果足挥发性较人的成品油（譬如汽油），

加油站还需配套油气匣ｌ收装置来Ｄｑ收挥发的油气。生物柴油与乙

醇汽油的充装工艺流程基本与常规成品油加油站相同（见图５），但

一

是乙醇汽油带有有较大的亲水十牛，－－ｒ、７ｗ．醇Ｍ本身丽花摹往语砸对蕾葑材料有影响），需要在油站管道系统的密闭性、脱水性以及茬王艺

设备、管道系统的选用方面加以注意。

图５加油站工艺流程

Ｆｉｇ．５

Ｇａｓｓｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ

ｆｌｏｗ

５氢气及其他汽车清洁能源

５．１氢气

氢气可以从电解水及煤的气化中人量制取，其点火能量低，

般都是甲、乙类化工品（易燃易爆），汽车清洁能源也都有这个特

性。推广‘与发展汽车清洁能源要充分注重其安全性，在选择建设

与各地区能源结构相适应的汽车清洁能源的同时也要注意以下几

方面：

燃烧效率高，排放无污染，长期用做匕行器发射和推进的燃料与特定比赛车辆的燃料。但是储运性能很差，液态储存成本高，燃

烧过程难以控制。作为一项可ｆＩｆ生的清“７ｉｊ“Ｈｉｅ．，源，氢燃料机动车目前涉及到氢燃料的生产、储存和输送的基础设施，以及燃料电池的成本等各方面的技术、经济问题需要解决，目前难以大规模推

广。

（１）在规划建设汽车能源充装站时，一定要注意满足国家的相应规范要求，尤其是充装站为方便汽车充装，多建设在城市中心

区域。（２）在建设施工过程中，一定要做到程序正确、资料齐全以及保证工程材料与施工质量。（３）注意与站区周围居民多沟通。

总之，发展汽车清洁能源对环保有重要的意义，尤其是在减轻大气污染物方面发挥了巨大作用，加强汽车清洁能源建设势在必行，现在让我们期待各个地区更好的规划汽车清洁能源建设，为环境保护、节能减排、社会经济良好发展服务。

５．２其它汽车清洁能源

其它车用清洁能源二Ｅ要有太阳能和电力。目前太阳能利用的转化效率太低，只是在民用热能（太阳能热水器）和某些小功率照明或驱动（路灯）方面有所应用，难以在汽车动力方面得到推广应

用。而电动汽车在各个国家基本都已经得到推广使用，在某些发达地区也已经普及，但是普及的多是燃料及电力混合动力车，其使用成本比单燃料动力的汽车要高。如果在我国要大规模推广实施，还需要配套建设足够多的充电（桩）站和有效降低纯电动汽车

的制造与使用成本。

参考文献

【１］姜磊．杭＃１１ｉｔｉ清洁燃气汽车市场发展分析［Ｊ］．油气世界，２０１０（９）：１－５．【２］吴杰．我国生物柴油的发展前景［Ｊ】广东化工．２００８，３５（７）：５１—５３．［３】中国石油化工集团公司汽车加油加气站设计与施工规范（ＧＢ

５０１５６—２０１２）［Ｓ］．北京：中国计划出版社，２０１２．

６结语

经济合理、技术可行、清洁王ｆ：保、安全可靠，这是很多工程的建设原则，用在汽车清洁能源建设上也是很合适。汽车燃料一

（本文文献格式：吴醒苍．汽车清洁能源技术浅谈［Ｊ］．广东化工，２０１４，４１（１）：８４—８６）

（上接第８９页）

在第二冷凝器与聚合水封相连接的管线上设置自动控制装置，包括远传温度表、压力表、流量计、气动阀。有利于了控制聚合尾气回收过程中的温度、Ｊｌｉ力和流量，进而提高聚合尾气中

ＶＣＭ回收率。

聚合水封的液位控制在３００～６００ｍｍ，可实现阻止水碱洗气体逆窜至聚合的作用，有利于提高聚合尾气中ＶＣＭ回收率。

（５）具有一定的经济效益和环保效益，达到了节能降耗、减排

环保的目的。

５结语

随着环境标准的不断提高，清洁生产已越来越受到人们的关

注。因此，控制氯乙烯对环境的污染、回收聚合尾气是很必要的。

４聚合尾气回收工艺技术的特点

（１）通过在第二：冷凝器出ｕ’砹胃＋聚合水封，聚合水封出口与

新的回收聚合尾气的工艺技术可有效降低残留助剂，提高ＶＣＭ

回收效率，解决了聚氯乙烯生产中回收聚合尾气的循环再利用的问题，降低了生产成本的同时也保护了环境、节约了资源，具有一定的经济效益和环保效益，达到了节能降耗、减排环保的目的。

合成系统的组合塔气相进［Ｊ设置‘尾气回收管线，形成一闭路循环流程，使聚合尾气经酸洗、水洗、碱洗后进入氯乙烯气柜循环回收利用，同时回收的ＶＣＭ经过酸洗、水洗、碱洗后，可以明显降低回收气中残留的助剂，可将回收气对精馏工段的影响降低

到最低。

（２）该工艺流程简单，新增设备少，占地面积小，投资少、施工方便。

（３）聚合尾气中ＶＣＭ刚收率较高，可达９９％，减少了ＶＣＭ的消耗，降低了生产成本。

（４）采用ＤＣＳ自动控制，正常运行时可实现自动调整运行，可自动优化处理，运行可靠，操作方便。

参考文献

【１］杨克俭，刘清胜，张双永，等．氯乙烯聚合尾气闭路循环回用新工艺［Ｊ】．聚

氯乙烯，２００９．

［２】凌广运，孟德州，刘焕举．氯乙烯聚合尾气回收工艺的改进［Ｊ］．广州化

工，２０１３（１４）．

（本文文献格式：陆俊．聚氯乙烯生产中聚合尾气回收工艺［Ｊ］．广东化工，２０１４，４１（１）：８９）

广东化工２０１４年第１期第４１卷总第２６７期

Ⅵｎ眦ｇｄｃｈｅｍ．ｔｏｍ

汽车清洁能源技术浅谈

吴醒苍

（深圳天阳工程设计有限公司广州１分公司，广东广州５１０１８０）

【摘要］目前各个城市为了环保以及资源再利用，正在积极规划建设新能源汽车充装站项目，文章主要阐述目前主要汽车代用清洁燃料以及建设新能源汽车充装站的工艺流程。

【关键词】汽车清洁能源：充装；加气站：加油站；工艺流程【中图分类号］ＴＱ

【文献标识码］Ａ

【文章编号］１００７—１８６５（２０１４）０１—００８４—０３

ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎ

（Ｓｈｅｎｚｈｅｎ

Ｓｕｎｓｈｉｎｅ

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ＣｌｅａｎＥｎｅｒｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＶｅｈｉｃｌｅＵｓｉｎｇ

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Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆ＤｅｓｉｇｎＣｏ．，Ｌｔｄ．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＢｒａｎｃｈＣｏｍｐａｎｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０１８０，Ｃｈｉｎａ）

ａｒｅ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇａｎｄｒｅｓｏｕｒｃｅｒｅｃｙｃｌｉｎｇ，ｖａｒｉｏｕｓｃｉｔｉｅｓｃａｌ＂ｎｏｗ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｗｉｌｌｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｃｌｅａｎｅｎｅｒｇｙ

ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｐｌａｎｎｉｎｇ

ｔＯ

ｂｕｉｌｄｆｕｅｌｉｎｇａｎｄｌｏａｄｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｓｆｏｒｇｒｅｅｎ

ａｎｄｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｆｕｅｌｉｎｇａｎｄｌｏａｄｉｎｇｓｍｔｉｏｎｓｆｏｒｇｒｅｅｎ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｌｅａｎｅｎｅｒｇｙｆｏｒｖｅｈｉｃｌｅｕｓｉｎｇ：ｆｕｅｌｉｎｇａｎｄｌｏａｄｉｎｇ：ｆｕｅｌｉｎｇｓｍｔｉｏｎ：ｇａｓｓｔａｔｉｏｎ：ｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗ

ｃａｌ＇．

１概述

近年来我国的经济发展迅速，人们在生活水平提高的同时，环保意识也在加强，尤其对与生活息息相关的城市大气污染问题

车燃料，天然气具有单位热值高、排气污染小、供应可靠、价格低等优点，已成为世界范围车用清洁燃料能源的发展方向，而天

然气汽车则已成为发展最快、使用量最多的新能源汽车。２．１液化天然气加气站

液化天然气（ＬＮＧ）是天然气净化处理后，经压缩、冷却至其沸点（．１６２℃）变成的液体。天然气在液化过程中进一步得到净化，

一ＰＭ２．５（空气细粒颗物）监测指数，更是卜分重视。现在随着我国

汽车数量的大幅度增长，汽车尾气排放已经是影响ＰＭ２．５指数的其中一个最重要因素。而减轻汽车发动机有害的尾气排放的最直接有效的办法就是改变汽车能源结构，发展汽车清洁燃料。针对

甲烷纯度更高，几乎不含二氧化碳和硫化物，其体积约为同量气

态天然气体积的１／６２５，重量轻、储存运输方便。

ＬＮＧ加气站的工艺流程主要由３部分组成：卸车流程、调压流程、加气流程（见图１）。２．１．１卸车流程

各地区的能源结构条件和自然资源，选择相适应的汽车清洁能源，

建设相应的汽车能源充装站，已经是目前我国各城市的重要规划任务。

现在汽车燃料以汽油与柴油为｛ｉ，日前被认为可以代用汽（柴）

油作为汽车燃料的清洁能源主要有天然气、液化石油气、二甲醚、醇类燃料、生物柴油、氢气及太阳能。下文简单介绍上述各汽车

代用清洁能源，以及简述适合人规模推广的几种汽车清洁能源的工艺流程。

低温槽车从ＬＮＧ站场将ＬＮＧ运输至汽车加气站，用卸车增压器、卸车泵通过加气站内的卸车系统管路，利用压差将其灌注到

站内的ＬＮＧ低温真空储罐。２．１．２调压流程

卸车后，如果储罐内压力低于工作压力，可用低温泵将储罐中

２天然气

天然气是公认的清洁能源，储量ｈ大、来源广泛，天然气主要成分为烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷、丁烷和其他少量杂质，天然气是各种替代清洁燃料中最早广泛使

的部分ＬＮＧ输送至储罐增压器，增压后通过上进液管路返回储罐，

直到储罐内压力达到所设定的工作压力。２．１．３加气流程

给车辆加气，先将加注管路通过专用的ＬＮＧ加气机与汽车上的

用的一种，按照天然气的储存方式不同，天然气汽车大致分为

ＣＮＧＶ（压，缩天然气汽车），ＬＮＧＶ（液化天然气汽车），目前在国内大

车载钢瓶相连接，控制储罐内的压力将ＬＮＧ输送到低温潜液泵中，

通过加气机来控制泵运转输送的流量，同时计量记录输送入车载钢瓶的ＬＮＧ流量大小。

量使用的是ＣＮＧＶ型汽车，正在推广。的是ＬＮＧＶ型汽车。作为汽

图１

Ｆｉｇ．１

ＬＮＧ加气站工艺流程

ＬＮＧｆｕｅｌｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗ

２．２压缩天然气加气站

压缩天然气（ＣＮＧ）是通过将大然气压缩到１０～２５ＭＰａ后的气态天然气，一般用高压储罐、管束及储气管井来储存，用压缩天然气拖车进行运输，是一种安全环保的清洁燃料。

ＣＮＧ加气站一般划分为常规加气站、加气母站和加气子站。常规加气站、加气母站都是站外取气，加气子站气源来自加气母站：加气母站除了给普通ＣＮＧ汽乍允装外，还充装运输至加气

子站的压缩天然气拖车。三者工艺流程除了气体来源和加气对象

外，其余部分基本相同。下而以ＣＮＧ常规加气站为例子，简述

加气站工艺流程。ＣＮＧ加气站的工艺流程主要由４个部分组成：来站的原料天然气气质处理（过滤、脱硫、脱水）、计量及天然气增压、高压天然气储存及分配、天然气充装。

压力约Ｏ．８ＭＰａ原料天然气进站后，先经过滤、计量、调压（压力稳定在０．３ＭＰａ）后进入压缩机，经压缩机三级增压，达到２５ＭＰａ后进入后置高压脱水装置，深度脱去水分使其露点达到或低于一６２℃（常压下），脱水后的天然气经顺序控制盘分配进入高、中、低压储气瓶组再通过加气机给车辆加气或不进入储气装置而直接通过加气机给汽车的车载钢瓶充装。（见图２）。

［作者简介］躞（１９７９．），男，ｒ－尔湛江人，助理工程师，主要从事石油化工及城市燃气工程设计。

【收稿日期］２０１３—１２—０６

２０１４年第ｌ期

第４１卷总第２６７期

广东化工

ｗｗＷ．ｇｄｅｈｅｍ．ｃｏｍ

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图２

Ｆｉｇ．２

２．３Ｌ．ＣＮＧ加气站

ＣＮＧ加气站工艺流程

ＣＮＧｆｕｅｌｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗ

利用重量轻、储存体积小的ＬＮＧ做为ＣＮＧ加气站的气源

（ＬＮＧ低温真空储罐），经高压泵、高压气化器将ＬＮＧ气化后通过顺序控制盘分配进入ＣＮＧ高、中、低压储气瓶组再通过ＣＮＧ加

气机给汽车的车载钢瓶充装。储存流程跟ＬＮＧ加气站相同，加气流程跟ＣＮＧ加气子站相同，所不同的是输送ＬＮＧ进ＣＮＧ加气机的设备是高压泵和高压气化器（见图３）。

图３

Ｆｉｇ．３

Ｌ．ＣＮＧ加气站工艺流程

Ｌ・ＣＮＧｆｕｅｌｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗ

３液化石油气、二甲醚

３．１液化石油气加气站

液化石油气（ＬＰＧ）是石油化工产业的副产品，一般由炼厂气或天然气加压降温液化得到的一种无色挥发性易燃液体，主要组分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，并含有少量戊烷、戊烯和微量硫化物杂质。液化石油气作为民用清洁燃料已经在我国南方普及，热值高、压力稳定、运输方便：作为汽车清洁能源也在世界范围得到广泛使用（譬如韩国、香港）。

当液化石油气汽车进站加气时，利用储罐的加气泵将液化石油气输入加气机中，然后通过加气机向汽车的车载钢瓶充装液化

石油气。

３．２二甲醚加气站

二甲醚（ＤＭＥ）一直是重要的化工原料及工业燃料，具有替代石油和天然气产品的潜力。在室温下是无色气体，在０．６ＭＰａＦ为液体，其物理特性与液化石油气卜分相似。燃烧时无黑烟，释放的二氧化硫、一氧化碳和氮氧化物极少，符合绿色能源的要求。现在国内一般是应用甲醇脱水法制取二甲醚，制造成本比液化石

ＬＰＧ加气站的工艺流程主要由２部分组成：卸车工艺及加气工

艺（见图４）。３．１．１卸车工艺

由ＬＰＧ汽车罐车送来的液化石油气到达加气站后，通过卸车管路，利用站内的压缩机把储罐气相抽出加压后打入罐车气相空间，利用罐车与储罐之间产生０．２～Ｏ．３ＭＰａ的压差，将罐车内液化石油气卸入站内储罐中。操作时，要同时接通储罐与槽车的气

相管，以保持压力平衡。３．１．２加气工艺

油气低，推广应用前景广阔。现用液化石油气管道及储存系统可以应用ＤＭＥ，但由于其对橡胶及橡胶制品有腐蚀及溶胀现象，需要在生产、运输、储存及使用的相关设备在选用时加以考虑此因素。现在上海已经建成二甲醚汽车加气站（示范站），国内也有多个大规模二甲醚生产项目正在建设，相信ＤＭＥ作为一种新型的

汽车清洁能源的推广会越来越受到人们的重视和接受。

由于特性与ＬＰＧ相似，所以ＤＭＥ加气站的工艺流程跟ＬＰＧ加气站的工艺流程相同（见图４）。

图４

Ｆｉｇ．４

ＬＰＧ加气站工艺流程

ＬＰＧｆｕｅｌｉｎｇｓｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗ

４醇类燃料、生物柴油

４．１醇类燃料

醇类燃料主要是指车用甲醇汽油及乙醇汽油，以掺烧或纯烧方式应用于汽油发动机上。甲醇制造成本比较低，但甲醇挥发对

人体有害，甲醇汽油中的甲醇含量大于１５％后对金属、橡胶有腐

蚀、溶胀现象，对汽车的油路系统有损害，甲醇汽油在发达国家推广一段时间后，被其他清洁燃料所替代。而目前也在我国山西、贵州等省份的一些地区试点推广。但是在安全与环保方面，甲醇

汽油一直存在较大的争议，其推广及实施还需要解决比较多的汽

车动力设备及配套净化设备上的技术问题。

当在汽油中掺兑少于１０％时，对在用汽车发动机无需进行大的改动，即可直接使用。但乙醇汽油中的乙醇含量大于１５％后对金属、橡胶也有腐蚀、溶胀现象，需要添加抑止剂：此外乙醇汽油有较大的亲水性，进水后对发动机有影响．这些在使用时需要特别注意。乙醇汽油已经在美国、巴西等国家得到广泛应用，在我国北方多个地区作为汽车清洁能源的也得到推广实施，发展前景良好。４．２生物柴油

生物柴油的生产主要是将植物油和动物脂肪与酒精反应，脱去甘油三酸酯后转变成甲酯或乙基酯．再经洗涤干燥后得到，是一种可再生的清洁能源。生物柴油的性质与轻柴油接近，可以在柴

乙醇主要是利用农作物及木质纤维发酵制取，也是一种可再

生能源。车用乙醇汽油是指在不含甲基叔丁基醚（ＭＴＢＥ）、含氧添加剂的专用汽油组分中，按体积比加入１０％变性燃料乙醇，由车

油发动机上使用，生产方式上可对人们的餐厨废弃物进行回收和

再利用进行生产，在环保效益方面作用巨大。由于其具有突出的环保性与可再生性，目前在发达国家已经得到有效推广一，但是生物柴油的生产成本较高（高于汽、柴油的生产成本），需要国家的政策扶持与资金补贴，制约了其在我国的推广。４．３加油站主要工艺流程

用乙醇汽油定点调配中心按国家标准规定的质量要求，通过特定

工艺混配而成的清洁环保型车用燃料。其使用可有效的降低汽车尾气排放，改善能源结构。燃料乙醇的生产资源丰富，技术成熟。

广东化工

２０１４年第ｌ期第４ｌ卷总第２６７期

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…。墨整萱撄璧吊冲抑油垫为倒，．鳗述加油站工艺流程：成品油鍪鎏罐车辱捡至塑鎏誓，．搏堪抄手管路自流卸入加油站内的埋地幛蜂：。事由堂缚霉缝送剖惫食鲫弛讥＿通过加油机的油枪灌注成

吊坤进入汽车的油箱；如果足挥发性较人的成品油（譬如汽油），

加油站还需配套油气匣ｌ收装置来Ｄｑ收挥发的油气。生物柴油与乙

醇汽油的充装工艺流程基本与常规成品油加油站相同（见图５），但

一

是乙醇汽油带有有较大的亲水十牛，－－ｒ、７ｗ．醇Ｍ本身丽花摹往语砸对蕾葑材料有影响），需要在油站管道系统的密闭性、脱水性以及茬王艺

设备、管道系统的选用方面加以注意。

图５加油站工艺流程

Ｆｉｇ．５

Ｇａｓｓｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ

ｆｌｏｗ

５氢气及其他汽车清洁能源

５．１氢气

氢气可以从电解水及煤的气化中人量制取，其点火能量低，

般都是甲、乙类化工品（易燃易爆），汽车清洁能源也都有这个特

性。推广‘与发展汽车清洁能源要充分注重其安全性，在选择建设

与各地区能源结构相适应的汽车清洁能源的同时也要注意以下几

方面：

燃烧效率高，排放无污染，长期用做匕行器发射和推进的燃料与特定比赛车辆的燃料。但是储运性能很差，液态储存成本高，燃

烧过程难以控制。作为一项可ｆＩｆ生的清“７ｉｊ“Ｈｉｅ．，源，氢燃料机动车目前涉及到氢燃料的生产、储存和输送的基础设施，以及燃料电池的成本等各方面的技术、经济问题需要解决，目前难以大规模推

广。

（１）在规划建设汽车能源充装站时，一定要注意满足国家的相应规范要求，尤其是充装站为方便汽车充装，多建设在城市中心

区域。（２）在建设施工过程中，一定要做到程序正确、资料齐全以及保证工程材料与施工质量。（３）注意与站区周围居民多沟通。

总之，发展汽车清洁能源对环保有重要的意义，尤其是在减轻大气污染物方面发挥了巨大作用，加强汽车清洁能源建设势在必行，现在让我们期待各个地区更好的规划汽车清洁能源建设，为环境保护、节能减排、社会经济良好发展服务。

５．２其它汽车清洁能源

其它车用清洁能源二Ｅ要有太阳能和电力。目前太阳能利用的转化效率太低，只是在民用热能（太阳能热水器）和某些小功率照明或驱动（路灯）方面有所应用，难以在汽车动力方面得到推广应

用。而电动汽车在各个国家基本都已经得到推广使用，在某些发达地区也已经普及，但是普及的多是燃料及电力混合动力车，其使用成本比单燃料动力的汽车要高。如果在我国要大规模推广实施，还需要配套建设足够多的充电（桩）站和有效降低纯电动汽车

的制造与使用成本。

参考文献

【１］姜磊．杭＃１１ｉｔｉ清洁燃气汽车市场发展分析［Ｊ］．油气世界，２０１０（９）：１－５．【２］吴杰．我国生物柴油的发展前景［Ｊ】广东化工．２００８，３５（７）：５１—５３．［３】中国石油化工集团公司汽车加油加气站设计与施工规范（ＧＢ

５０１５６—２０１２）［Ｓ］．北京：中国计划出版社，２０１２．

６结语

经济合理、技术可行、清洁王ｆ：保、安全可靠，这是很多工程的建设原则，用在汽车清洁能源建设上也是很合适。汽车燃料一

（本文文献格式：吴醒苍．汽车清洁能源技术浅谈［Ｊ］．广东化工，２０１４，４１（１）：８４—８６）

（上接第８９页）

在第二冷凝器与聚合水封相连接的管线上设置自动控制装置，包括远传温度表、压力表、流量计、气动阀。有利于了控制聚合尾气回收过程中的温度、Ｊｌｉ力和流量，进而提高聚合尾气中

ＶＣＭ回收率。

聚合水封的液位控制在３００～６００ｍｍ，可实现阻止水碱洗气体逆窜至聚合的作用，有利于提高聚合尾气中ＶＣＭ回收率。

（５）具有一定的经济效益和环保效益，达到了节能降耗、减排

环保的目的。

５结语

随着环境标准的不断提高，清洁生产已越来越受到人们的关

注。因此，控制氯乙烯对环境的污染、回收聚合尾气是很必要的。

４聚合尾气回收工艺技术的特点

（１）通过在第二：冷凝器出ｕ’砹胃＋聚合水封，聚合水封出口与

新的回收聚合尾气的工艺技术可有效降低残留助剂，提高ＶＣＭ

回收效率，解决了聚氯乙烯生产中回收聚合尾气的循环再利用的问题，降低了生产成本的同时也保护了环境、节约了资源，具有一定的经济效益和环保效益，达到了节能降耗、减排环保的目的。

合成系统的组合塔气相进［Ｊ设置‘尾气回收管线，形成一闭路循环流程，使聚合尾气经酸洗、水洗、碱洗后进入氯乙烯气柜循环回收利用，同时回收的ＶＣＭ经过酸洗、水洗、碱洗后，可以明显降低回收气中残留的助剂，可将回收气对精馏工段的影响降低

到最低。

（２）该工艺流程简单，新增设备少，占地面积小，投资少、施工方便。

（３）聚合尾气中ＶＣＭ刚收率较高，可达９９％，减少了ＶＣＭ的消耗，降低了生产成本。

（４）采用ＤＣＳ自动控制，正常运行时可实现自动调整运行，可自动优化处理，运行可靠，操作方便。

参考文献

【１］杨克俭，刘清胜，张双永，等．氯乙烯聚合尾气闭路循环回用新工艺［Ｊ】．聚

氯乙烯，２００９．

［２】凌广运，孟德州，刘焕举．氯乙烯聚合尾气回收工艺的改进［Ｊ］．广州化

工，２０１３（１４）．

（本文文献格式：陆俊．聚氯乙烯生产中聚合尾气回收工艺［Ｊ］．广东化工，２０１４，４１（１）：８９）