專利名稱：：高能輸送氣體及其輸送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明通常涉及一種輸送能量的方法，更具體地為輸送能量和高能輸送氣體的方法，該方法使設(shè)計(jì)來輸送甲烷和其它低燃燒熱的氣體的管道或輸送容器中的能量量增加。本發(fā)明進(jìn)一步通常涉及高能輸送產(chǎn)品，更具體地涉及具有比甲烷更高燃燒熱的高能輸送氣體。2、現(xiàn)有技術(shù)天然氣通常指甲烷，是全世界的能源。天然氣的組成因國家的不同以及具體國家中地區(qū)的不同而變化。井口的天然氣組成通常含有超過85%的甲烷。一些井口的天然氣組，可能含有艦96%的甲烷。盡管術(shù)語天然氣和甲繊?？梢曰Q，但是通常天然氣含有一些乙烷烴)、丙烷(C3烴)和丁烷(C4烴)。表l示出了各國出口的天然氣的普遍組成。表l:來自所選國家的天然氣出口組成<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>在表1中，HHV是以每標(biāo)準(zhǔn)立方英尺英國熱量單位(Btu/scf)g的氣體高熱值。天然氣組成決定高熱值。含有相對(duì)大量的乙烷、丙烷和丁烷的天然氣組成具有比富含甲垸的天然氣組成更高的熱值(HHV)?？紤]到國內(nèi)的政策、當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)和購買天然氣的合同約定，可以在出口之前從井口的天然氣組合物中除去比甲烷具有更大燃燒熱的乙烷、丙烷、丁烷和其它化合物的組^體。乙烷、丙烷、丁烷和其它化合物可以用來制備其它的石化產(chǎn)品和塑料。例如，在表1中，特立尼達(dá)島除去多數(shù)乙烷、丙烷和丁烷以用于特立尼達(dá)島當(dāng)?shù)厥a(chǎn)品和塑料工業(yè)，輸送含有大于96%甲烷的天然氣混合物，該混合物具有的HHV為1048(Btu/scf)。類似地，北美市場(chǎng)在將天然氣混合物輸送和分配至市場(chǎng)之前除去一些乙烷、丙烷和丁烷。力口工過的北美天然氣通常含有超過96X的甲烷并具有的HHV為1029(Btu/scf)。其它國家例如日本用于商業(yè)分配的天然氣具有皿1330的(Btu/scf)。下面討論日本和北美之間用于天然氣輸送的經(jīng)濟(jì)差異。在最近一些年，對(duì)于世界經(jīng)濟(jì)而言，天然氣已經(jīng)成為不斷增長的能源。預(yù)期未來用于能源需要的天然氣消耗決速增長。例如，美國能源部(USDoE)指出，在美國，用作發(fā)電燃料的天然氣的計(jì)劃使用(作為能源)將急劇增長。在2001到2020年要求用于發(fā)電的天然氣預(yù)期增加90%。但是，在美國和世界的天然氣管線中存在許多瓶頸，美國和加拿大之間的天然氣管線已經(jīng)滿負(fù)荷。參見NationalEnergyPolicyDevelopmentGroupoftheUS的報(bào)告"Reliable,Affordable,andEnvironmentallySoundEnergyforAmerica'sFuture"。許多國家包括日本、歐盟(EU)和美國正在開發(fā)使用氫氣作為燃料的運(yùn)輸車輛。對(duì)于天然氣和氫氣的需求是受到目前和未來環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和國家安全考慮的驅(qū)動(dòng)。世界上發(fā)電主要靠煤；但是，預(yù)期未來的發(fā)電對(duì)天然氣的需求增加。今天，美國發(fā)電大約是52%煤、20%核、16%^^然氣、7%7尺電、平衡量的油和可再生能源如風(fēng)、太陽能和生物質(zhì)。到2020年，USDoE預(yù)期美國將更加l^ffl于電力、運(yùn)輸、工業(yè)加工和住宅供熱的天然氣能源。天然氣產(chǎn)生的電將從今天的16%增加到2020年的33%。對(duì)于發(fā)電，天然氣(甲烷)被認(rèn)為是豐富的能源，比煤對(duì)環(huán)境更有利，是用于發(fā)電更有效的能源，這種發(fā)電設(shè)備具有更低的設(shè)備成本資本和更短的，交貨時(shí)間，由于發(fā)電經(jīng)濟(jì)的變化將受到發(fā)電公司的歡迎。天然氣(甲烷)是美國和世界范圍的一種豐富的天然能源。估計(jì)世界的天然氣儲(chǔ)備是巨大的。己知的標(biāo)準(zhǔn)氣體儲(chǔ)備量的評(píng)估己經(jīng)由合成燃料制造商例如Syntroleum,Inc.確定，如果將這些儲(chǔ)備由甲烷氣體轉(zhuǎn)化成烴液體燃料，這些標(biāo)準(zhǔn)氣體的儲(chǔ)備量等于沙特阿拉伯的油儲(chǔ)備。這些儲(chǔ)備如果使用費(fèi)一托合成方法生成烴液體燃料，將可以為美國的全部汽車和卡車提供超過80年的燃料。其它用于甲垸生產(chǎn)的方法包括將氫氣和煤反應(yīng)。除了其作為能源豐富以外，天然氣(甲垸)還因環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和能源效率的原因被關(guān)注。將發(fā)電的能源變化為天然氣(甲烷)，比煤和核能源提供許多環(huán)境的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)將甲烷用做電力和燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的能源的主要來源時(shí)，發(fā)電比煤產(chǎn)生更少的導(dǎo)致污染和空，量變差的排出物。和煤不同，由燃燒天然氣的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電產(chǎn)生低的氮氧化物(NOx)和二氧化硫(S02)排放，并且?guī)缀鯖]有有t順粒、氯化物、氟化物、汞、危險(xiǎn)金屬和其它污染物的排放。此外，由甲烷發(fā)電產(chǎn)生比煤更少的二氧化碳(C02)排放?？茖W(xué)界中很多人認(rèn)為二氧化碳排放導(dǎo)致全球變暖。核育撥電沒有污染或二氧化碳排放，但源自燃料制備的副產(chǎn)物和廢棄燃料產(chǎn)生環(huán)境危險(xiǎn)。核燃料制備過程中將大量對(duì)環(huán)境有害的化學(xué)品和同位素引入到環(huán)境中，廢棄燃料含有可以持續(xù)數(shù)千年的高度放射性的副產(chǎn)物。相比煤而言，由甲烷發(fā)電產(chǎn)生的另一個(gè)環(huán)境優(yōu)勢(shì)是由天然氣輪機(jī)發(fā)電更加能量有效。天然氣發(fā)電可以非常能量有效。燃燒天然氣的渦輪機(jī)可以在有或沒有熱電聯(lián)產(chǎn)(cogeneration)盼瞎況下發(fā)電。熱電聯(lián)產(chǎn)可以由蒸汽渦輪機(jī)產(chǎn)生蒸汽或蒸汽和電。熱電聯(lián)產(chǎn)，也稱作熱和電的組合(CHP)，可以實(shí)現(xiàn)大于80%的效率，然而最新的燃煤電廠只肖站到剛剛超過40%的效率。但是，大多數(shù)傳統(tǒng)的燃煤電廠在大約30%的效率下運(yùn)行。對(duì)于天然氣(甲烷)能量的未來需求不僅僅受到電力需求的影響。來自甲烷的能量消耗占美國所用總能量的24%。天然氣是許多產(chǎn)品的原料和許多制備方法的能源。這些產(chǎn)品包括紡織品、化學(xué)制品、橡膠和家具。嚴(yán)重依賴于天然氣的制備方法包括制備磚、制備玻璃和生產(chǎn)紙。住宅供熱也對(duì)來自天然氣的能i^生大量的需求。根據(jù)ReportofUSNationalEnergyPolicyDevelopmentGroup:在2000到2020年間，EnergyInformationAdministration預(yù)期美國天然氣需求增長皿50%，從22.8增至34.7萬億立方英尺。其它的機(jī)構(gòu)例如CambridgeEnergyResearchAssociates預(yù)期這個(gè)時(shí)期內(nèi)天然氣消耗增加約37%。預(yù)期在所有的部門一工業(yè)、商業(yè)、住宅、運(yùn)輸和發(fā)電一都會(huì)增長。在整體氣體消耗中超過一半的增加是由發(fā)電需求的增加產(chǎn)生。報(bào)告進(jìn)一步指出了與使甲烷能量到達(dá)市場(chǎng)相關(guān)的目前和未來的問題為了解決這個(gè)長期的挑戰(zhàn)，美國不僅需要擴(kuò)大生產(chǎn)，而且必須確保天然氣管線網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大至需要的程度。例如，盡管NewEngland的天然氣發(fā)電預(yù)期到[2020]年增加16000MW,但瓶頸可能防礙必需供給的傳送。除非消除管線的制約，否則它們纟絵導(dǎo)致供給短缺和價(jià)格高，并阻止發(fā)電的增加。報(bào)告進(jìn)一步指出目前國內(nèi)約23萬億立方英尺(tof)的天然氣輸送能力將不足以滿足美國預(yù)期到2020年增加50%的消耗。一些州如California和NewEngland的部分己經(jīng)面臨輸送能力短缺。...延遲已經(jīng)限制將天然氣輸送至加利福尼亞的能力，導(dǎo)致高價(jià)。此外，連接加拿大的天然氣管線也接近容量，所以美國對(duì)加拿大天然氣任何更多的依賴都要求增加管線的容量。天然氣(甲垸)育疆的輸送被認(rèn)為是解決天然氣預(yù)期需求的主要障礙之一。甲烷能量需求的預(yù)期增加預(yù)期要求263,000英里分布管線和38,000英里新的輸送管線。這些英里的管線建設(shè)將面臨P章礙。這些障礙包括，但不限于，對(duì)現(xiàn)有通行權(quán)的侵犯和社區(qū)對(duì)建設(shè)管線的強(qiáng)烈抵制。液化甲烷是一種增加甲烷能量密度以用于甲垸能量輸送的方法。通過液化天然氣，將1000立方米(1000m3)甲烷氣體在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下(STP)含有的能量壓縮到約1立方米(lm3)體積液態(tài)甲烷中?？梢酝ㄟ^管線或特殊設(shè)計(jì)的輪船輸送液化天然氣(LNG)。所述輪船通常輸送液化天然氣。輪船輸送4頓液化天然氣來增加輪船r:存體積的能量密度，從而使輪船能錢的能量量增加。上述對(duì)發(fā)電的甲烷能量的需求增加可能要求大量LNG進(jìn)口。目前對(duì)甲烷能量的需求已經(jīng)開始證明這個(gè)趨勢(shì)。在NewEngland地區(qū)的目前美國市場(chǎng)上，已經(jīng)出現(xiàn)了在1998年到1999年之間i!3i輪船進(jìn)口LNG的350%的增加。幾家公司己經(jīng)考慮重新開啟喬治亞州和馬里蘭州的碼頭用于進(jìn)口液化氣。其他石油公司己經(jīng)宣布了創(chuàng)塵進(jìn)口LNG的碼頭的計(jì)劃。用于液化甲垸的常規(guī)設(shè)鵬向于非常大而且建造昂貴。通常離LNG工藝設(shè)施要求上億美元。更新的技術(shù)己經(jīng)降低了LNG工藝設(shè)施的成本。一種新技術(shù)是在LoSAlamos國家圖書館(LANL)的USDoE發(fā)明的小的、天然氣驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。這禾中技術(shù)被稱為熱聲(thermoacoustic)天然氣液化。這種技術(shù)的美國專利有美國專利號(hào)US4953366和美國專利號(hào)US4858441。該技術(shù)已知為ThermoacousticSterlingHybridEngineRefrigerator(熱聲純正混合發(fā)動(dòng)機(jī)冷凍機(jī)，TASHER)。USDoE和他的工業(yè)合作者己經(jīng)花了超過2千萬美元來證實(shí)這項(xiàng)熱聲技術(shù)。該技斜目當(dāng)小而且對(duì)液化天然氣十分有效。該技術(shù)的主要市場(chǎng)是在海上的鉆探平臺(tái)液化甲烷以用于輪船輸送，液化"束手無策(stranded)"的煤層甲烷以用于通過管線、鐵路或卡車輸送，和在管端、管線末端或者市場(chǎng)位置液化天然氣以增加用于車輛運(yùn)輸(依靠甲烷育嬉操作)的燃沐斗容器的會(huì)讀容量?，F(xiàn)有的另一項(xiàng)輸送甲烷能量的方法是4頓利用費(fèi)-托(Fischer-Tropsch)催化劑的蒸汽重整和甲烷自催化氧化，以將甲垸轉(zhuǎn)化成液體燃料。該方法對(duì)輸送"束手無策"的甲烷氣體是十分常用的，并使那些油產(chǎn)量下降的成熟油田的油運(yùn)輸管路的壓力增加。"束手無策"的甲烷氣體是指沒有常見的經(jīng)濟(jì)手段從遙遠(yuǎn)的地方輸送到市場(chǎng)的甲烷氣體。例如，不存在將天然氣輸送到港口或市場(chǎng)的管線的地方。為了用費(fèi)-托方法補(bǔ)充阿拉斯加州NorthSlope的持續(xù)下降的油，氣體到液體烴(氣體到液體，g到l)技斜n方法已經(jīng)受到USDoE的許多關(guān)注。由甲烷衍生的液體烴燃料被用于保持阿拉斯加州管線足夠的壓力以在生產(chǎn)連續(xù)下降的時(shí)候輸送NorthSlope的剩余油。其它的公司，例如Syntroleum公司，采用甲垸自催化氧化制造超低硫含量液體燃料做為添加齊,于普通汽油以滿足新美國環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)(USEPA)對(duì)于汽油和常規(guī)柴油燃料的硫標(biāo)準(zhǔn)。Syntroleum公司已經(jīng)獲得這^^員域的許多美國專利，包括用于甲烷高壓自熱氧化催化方法的美國專利US6344491，和用于其它費(fèi)-托技術(shù)的美國專利US6085512。USDoE和他們的工業(yè)和大學(xué)合作者的通過將甲烷氣體轉(zhuǎn)化成液體烴;)t料來轉(zhuǎn)變和輸送甲垸能量的其他方法和技術(shù)包括離子輸送陶瓷膜(IonTransportCeramicMembrane)和甲烷的穩(wěn)態(tài)和瞬時(shí)催化氧化和耦合。參見，例如，<www.fe.doc.gov/fod/gas-to~liquids.shtml〉。市場(chǎng)現(xiàn)有的用于增加天然氣(甲烷)育瞳量的其它方法采用的是與目前的能量麟和常規(guī)的f瞳輸送方法相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。這些方法提供合理的、常規(guī)的方案解決將甲烷能量傳送至市場(chǎng)的限制。一種方法是麟更多的管線一分布管線和輸送管線。另一種方法是通過增加管線中氣體的壓力來增加天然氣管線的育S量容量。如同在ReportoftheUS'sNationalEnergyPolicyDevelopmentGroup中陳述的，這些常規(guī)方法要求M^m數(shù)萬英里新的輸送管線和幾十萬英里新的分布管線來增加由天然氣(甲垸)供給的能量量。用于輸送甲烷能量的新的基本設(shè)施的成本估計(jì)皿百億美元。與天然氣(甲烷)相關(guān)的另一種輸送能量的方法是將天然氣中的甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇。甲醇，一種液態(tài)醇，可以增加管線的能量密度，但是甲醇能量經(jīng)濟(jì)將要求國家能量基本設(shè)施的激烈變化。此外，甲醇不是環(huán)境友好的化學(xué)品。甲醇可以使地下水中毒。其它的現(xiàn)有技術(shù)包括在難的末端、管線的末端或在市場(chǎng)加工天然氣(甲烷)的技術(shù)。這些技術(shù)將天然氣(甲烷)轉(zhuǎn)換成用作其它方法的原料的化學(xué)物種，一共末端使用。所述使用包括用于塑料比如聚乙烯和聚丙烯的原料例如乙烷和乙烯。其它的技術(shù)被用來將甲烷轉(zhuǎn)化至乙炔以及將甲烷用于氣體到液體烴的加工。這些技術(shù)采用其中使用催化劑、電磁能量、非熱等離子體和等離子抑制齊啲方法。有些技術(shù)將這些方法相互結(jié)合j頓。這些技術(shù)^柳甲烷、煤、碳源、水和氫作為輸入化學(xué)物種用于生產(chǎn)工業(yè)加工用的原料化學(xué)品。甲烷可以和煤、碳物種或含碳物種一起加工。甲烷還可以被單獨(dú)加工，與水或與氫或氧一起加工。煤可以與氫、7jC、或氫和水一起加工。所述在管線的末端或者在市場(chǎng)上的其它技術(shù)現(xiàn)有方法，包括美國專利No.5328577和No.5277773，其公開了釆用通過微波能量排出的等離子體引發(fā)齊l將甲烷和氫氣轉(zhuǎn)化成乙炔、乙烯和乙烷。美國專利No.5972175公開了用微波能量加熱的催化劑來轉(zhuǎn)化氣態(tài)烴、甲烷和丙烷，與碳一起合成包括乙烯和乙炔的更高級(jí)有機(jī)物種。美國專利No.4574038公開了用微波能量和金屬催化劑加工100%甲烷而生產(chǎn)51.3%乙烯、21.8甲烷和26.7氫氣的產(chǎn)物混合物。美國專利No.5472581公幵了j柳微波能敦加熱活性炭j跌和甲烷反應(yīng)來生產(chǎn)乙烷、乙烯和乙炔。同樣，美國專利No.5472581公開了用微波能量來加熱活性炭和水以生產(chǎn)甲烷、乙烷、乙烯和乙炔。美國專利No.5900521公開了生產(chǎn)一種金屬催化劑，該催化劑使用常規(guī)的加熱的催化齊腕以將甲烷轉(zhuǎn)化成乙烯和氫氣。美國專利No.5131993和No.5015349公開了用非熱等離子體、催化劑和微波能量以將甲烷合成更高級(jí)烴。Bod等己經(jīng)^ffi微波能量做催化劑使氧氣和甲烷反應(yīng)生成乙烯、一氧化碳禾口乙炔。Bool，CJ.等盼'TheApplicationofMicrowavestotheOxidativeCouplingofMethaneoverRare-EarthOxideCatalyst",未知^l^源，39~42頁，SchoolofChemistry,UniversityofHull,Hull,NorthHumberside，UnitedKingdom，HU67RXo所述許多方法由甲烷、甲烷和煤、甲烷和水、甲烷和氧氣、甲烷和氫氣、煤和氫氣、煤和水生產(chǎn)更高能量的氣體，其具有比甲烷更高的燃燒熱，比甲垸具有更高的沸點(diǎn)。如果將氫氣/A^述混合物中除去，這m體混合物比單獨(dú)的天然氣(甲垸)具有更低的摩爾數(shù)。即使用這些方法，仍需要使用輸送甲烷和其它氣體的更有效的方法，從而以更小的氣體體積提供更高能量容量。本發(fā)明針對(duì)的是這種需要和其它需要。發(fā)明簡(jiǎn)述l、輸送育疆的方法。本發(fā)明的一個(gè)方面是可以通過由低能氣體合成高能氣體(HEG)，然后將這些更高能氣體通過常規(guī)能量輸送的方法，比如例如但不限于，氣體管線、液化氣管線、高壓容器等等來輸送，以使可以通過(1)管線或(2)儲(chǔ)存容器輸送的能量量增加。本發(fā)明涉及將低能氣體例如甲烷和合成氣(CO和H2)轉(zhuǎn)化成更高級(jí)的分子。這些更高級(jí)的氣體具有比甲烷和其它氣體及氣體混合物更大的燃燒熱。還有，這些高能氣體具有更高的沸點(diǎn)，其要求更低的能量以將它們冷凝成液體o合成高能氣體的典型副產(chǎn)品是氫氣(H2)。氫氣被認(rèn)為是對(duì)環(huán)境友好的能源，絲來用于燃料電池電力和用于機(jī)動(dòng)車輛的清潔燃料源的能源，并對(duì)美國構(gòu)建氣能經(jīng)濟(jì)的努力提供支持。本發(fā)明解決用于輸送豐富的甲烷能源以滿12足世界能量和環(huán)境需求的基本設(shè)施的現(xiàn)有和預(yù)期的不足，并解決未5l^t清潔燃燒能源例如氫氣的需求。2、輸送氣，經(jīng)濟(jì)多樣性和經(jīng)濟(jì)益處本發(fā)明使得國家和能量公司可以使其產(chǎn)品多樣化并發(fā)展源自天然資源，天然氣，的新工業(yè)。本發(fā)明具有使國內(nèi)生產(chǎn)總值禾啯民生產(chǎn)總值增加的潛能。目前，在世界上對(duì)天然氣的需求和生產(chǎn)的總趨勢(shì)增加的同時(shí)，源自天然氣的產(chǎn)品也日益多樣化。天然氣用于使用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，這樣對(duì)環(huán)境有益處，具剤氐的投資成本并具有用快速在線時(shí)間解決高峰電力需求的理想特性。另一種對(duì)天然氣的需求受至愾一液產(chǎn)品、柴油燃料、石腦油和其它潤滑劑的驅(qū)使。目前，印尼和卡塔爾已經(jīng)收至,于氣一液設(shè)施的總計(jì)超過200億美元的g投資。氣一液技術(shù)有助于生產(chǎn)天然氣的國家使天然氣生產(chǎn)線多樣化。所用的氣一液技術(shù)生產(chǎn)液體狀的柴油燃料，其適合單獨(dú)或與常規(guī)柴油燃料混合用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)以降低柴油燃料中的硫含量在世界上的一些地區(qū)，需要這些低硫燃料鄉(xiāng)過降低空氣中的硫基顆粒來以改進(jìn)當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量。本發(fā)明的一個(gè)益處是生產(chǎn)天然氣的國家可以使M:天然氣生產(chǎn)的其它產(chǎn)品多樣化。本發(fā)明通il使用氣一氣技術(shù)(氣體至氣體)提供產(chǎn)品多樣化。本發(fā)明的另一個(gè)方面是生產(chǎn)天然氣的國家可以生產(chǎn)一種輸送氣體，其在本發(fā)明中記為高能輸送氣體。與生產(chǎn)天然氣國家天然產(chǎn)生的氣體相比，本發(fā)明的高能輸送氣體可以制備具有更高單位體積Btu含量(不包括氫氣(H2))的氣體混合物，同時(shí)生產(chǎn)氫氣(H2)。本發(fā)明的另一方面是本發(fā)明使得可以生產(chǎn)氫氣(H2)而不產(chǎn)生使，變暖的氣體，二氧化碳(C02)。通常，可以艦以下優(yōu)化反應(yīng)生產(chǎn)氫氣等式(1)CH4+02—C02+2H2在等式1中，使用了甲烷(CH》中碳原子的熱值，并且全球變暖的氣體，二氧化碳(C02)，作為廢氣產(chǎn)生。在本發(fā)明中，生產(chǎn)氫氣而不使用與碳原子有關(guān)的能量。用于能量輸送方法的、可以通過本發(fā)明制備氫氣的數(shù)個(gè)反應(yīng)的一個(gè)實(shí)例如下所示，其中所述實(shí)例是制備高能輸送氣體的式子等式(2)2CH4+能量一H^C^在本發(fā)明中，沒有產(chǎn)生作為廢氣的使，變暖的氣體，C02。用于驅(qū)動(dòng)等式2中的反應(yīng)的能量可以是可再生能量例如太陽肯巨或者風(fēng)。還有，白天或祉常規(guī)發(fā)電的iif瞎量可用于等式2中的反應(yīng)。本發(fā)明另一個(gè)方面使得生產(chǎn)氫氣(H2)的同時(shí)保留重整分子中碳原子的燃燒熱并將所述碳原子用于本發(fā)明產(chǎn)生的高肖疆輸送氣體的混合物中的肝。本發(fā)明的另一方面是本發(fā)明使得生產(chǎn)天然氣的國家可以在本土具有氫經(jīng)濟(jì)，同時(shí)由于通過高能輸送氣體在管線或者LNG船中可以容納更高的能量，因而和常規(guī)天然氣出口經(jīng)濟(jì)相比，可以用更有利地出口經(jīng)濟(jì)出口高能輸送氣體。M31制備高能輸送氣體生產(chǎn)的氫氣可以用于本地的國家經(jīng)濟(jì)。氫氣可以用于在往復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)例如操作氫氣和汽油的BMW700系列中或在燃料電池汽車中，由具有高能量效率的燃料電池發(fā)電。使用燃料電池的汽車比常規(guī)的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)具有更高的能量效率。本發(fā)明的另一個(gè)益處是生產(chǎn)天然氣的國家可以M31出口氫氣使源自天然氣的產(chǎn)品多樣化。美國Millennium電池公司證明，氫氣可以在硼,溶液中輸出，該溶液具有和汽油相同的育巨量密度。本發(fā)明的另一方面是本發(fā)明使得生產(chǎn)天然氣的國家可以具有更有益的、用于加熱和發(fā)電的輸送和分配天然氣的基本設(shè)施。對(duì)于生產(chǎn)天然氣的國家而言，本發(fā)明的另一個(gè)益處是天然氣生產(chǎn)國在經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)可以降低未來局部空氣污染的可能性，這個(gè)益處M用本輸送能量的方法以及使用高能氣體做出口物時(shí)并非顯而易見。該非顯而易見的方面對(duì)中東國家、非洲國家和其它具有干燥、熱空氣、鵬的地區(qū)是最有益的。在干燥、熱空氣a^斜牛下，通過太陽光和臭氧前體化學(xué)品、揮發(fā)的有機(jī)化合物(VOC)和氮氧化物(NOx)之間交互作用更有利于生成臭氧。由于本發(fā)明可以促進(jìn)基于氫氣的經(jīng)濟(jì)，所以采用本發(fā)明的本地經(jīng)濟(jì)將具有更少的源自烴燃燒的NOj口更少的來自車輛的VOC的蒸發(fā)性排放物，這是因?yàn)闅淇梢杂米鱥t料。本發(fā)明的另一個(gè)益處是采用來自可再生能量，太陽光電和風(fēng)力渦輪機(jī)，的電制備氫氣，同時(shí)為其它工業(yè)提供經(jīng)濟(jì)上的益處。常規(guī)的技術(shù)要求使用太陽光電方法或風(fēng)力渦輪mM過水的電解懶f的方法生產(chǎn)氫氣。在中東國家，德國公司BMW建議中東國家可以出口它們的烴，同時(shí)采用水的太陽光電電解以生產(chǎn)氫而發(fā)展國內(nèi)能量經(jīng)濟(jì)。盡管水的電解是一種方法，本發(fā)明將給中東國家提供用于國內(nèi)消耗的氫氣，同時(shí)通過使用本發(fā)明的高能輸送氣體為輸送能量提供額外的經(jīng)濟(jì)益處。作為輔助益處的本發(fā)明另一個(gè)方面是會(huì)疆貯存。取決于國家的日常育遣循環(huán)、消耗和能量經(jīng)濟(jì)，本發(fā)明允許在晚上或白天電力需求水刑氏時(shí)生產(chǎn)和忙存氫氣。貯存的能量可以通過燃料電池被使用來針對(duì)白天高峰需求發(fā)電。一個(gè)這樣的例子是在西歐和東歐部分地方發(fā)現(xiàn)的能量經(jīng)濟(jì)類型。西歐和東歐的幾個(gè)國M過核能生產(chǎn)了大量的電。在晚上，電力需求低，剩余的電是富裕的。保加利亞和法國是具有這種核電經(jīng)濟(jì)國家的例子。在這些國家中，當(dāng)晚上電力需求低時(shí)，天然氣或煤氣甲烷可以轉(zhuǎn)化成高能輸送氣體和氫氣，氫氣可以ie存。在白天高峰需求時(shí)，貯存的氫氣可以用于由燃料電池發(fā)電。本發(fā)明的另一個(gè)益處是更好的資產(chǎn)利用以及更好的返還用于天然氣輸送資產(chǎn)例如管線或LNG船的投資。使用這種輸送能量的方法和用高能氣代替常規(guī)天然氣可實(shí)現(xiàn)更好的資產(chǎn)利用，因?yàn)楣芫€或輪船資產(chǎn)中每單元體積可以裝入更多肖遣。因?yàn)槊繂挝惑w積管線或輪船可賣出更多的能量，所以更好的資產(chǎn)利用將導(dǎo)致投資更高的回報(bào)。本發(fā)明的另一個(gè)益處是本發(fā)明允許發(fā)生天然氣需求的增長，而無需，更多的管線頗多的容器輪船以適應(yīng)消費(fèi)者日益增長的需求。另一種用于輸送天然氣的現(xiàn)有技術(shù)方法在日本和北美市場(chǎng)之間不同的方法中得到了驗(yàn)證，其用于將生產(chǎn)天然氣國家的天然氣輸送至這兩個(gè)不同的市場(chǎng)。目前，進(jìn)口至美國的大部欣然氣來自特立尼達(dá)島。在日本，大量的天然氣從印尼和其它亞洲輸出國進(jìn)口。特立尼達(dá)島分離大部分具有C2和更高碳含量的烴氣體，該氣體具有比甲烷高的燃燒熱。這些更高燃燒熱的氣體，&和&或更高級(jí)烴，保留在生產(chǎn)天然氣的國家中用于合成更高值產(chǎn)品，該產(chǎn)品通常由石化產(chǎn)品和烴聚合物產(chǎn)品組成，而更低熱值的氣體，主要是甲烷，被出口至北美用于加熱、電力和工業(yè)需要。這種輸送氣1斬主往具有1047Btu的熱值?？蛇x擇地，日本天然氣市場(chǎng)j頓不同的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)。在日本，通過管線輸送以服務(wù)于加熱和電力的肯遣需要的氣體具有約1330Btu的熱值。日本氣體公司從制備國購買天然氣，這些國家對(duì)來自源天然氣生產(chǎn)國的天然&和C3或更高級(jí)的烴幾乎沒有或者沒有凈化，結(jié)果使得在LNG容器船中輸送至日本并通過日本的管線的天然氣混合物通常具有大于1050Btu的熱值。實(shí)際上，日本公司購買已經(jīng)在井口從天然氣中分離出的丙烷和丁烷，隨后將丙烷和丁烷加入到天然氣混合物中以生產(chǎn)氣體混合物，該混合物在日本輸送和分布管線中具有約1330BTU的熱值。因而，日本輸送氣體混合物具有高于北美輸送氣體27%的熱值(1330Btu相對(duì)于1047Btu)。在日本和北美，將天然氣基于Btu使用加載量(usecharge)銷售給末端用戶，即消費(fèi)者。日本氣體公司在1330Btu的更高熱值下輸送氣體，從而使得日本氣體公司可以通過^ffl采用高Btu值輸送的天然氣體混合物來填充管線和銷售，以增加其管線容量值，其中所述高Btu值是與凈化后(例如用于北美)具有超過99%的甲烷含量的天然混合物氣體相比而言。。因而，用于管線和氣體輸送的日本經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)提供由通過輸送和分布加載量的管線獲得的更多的益處，因?yàn)楣芫€中存在了更多的能量。換句話說，與用于己經(jīng)凈化過的天然產(chǎn)生的氣體混合物的輸送的北美經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中填充有氣體的相同管線相比，用于天然產(chǎn)生的氣^t昆合物輸送的日本經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)可以具有更多的益處。在3t美經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)下，管線將需要約27%的額外體積以在輸送的氣體中攜帶相同的Btu含量，或者對(duì)于日本每四(4)條天然氣管線，北美將需要約五條(5)。本發(fā)明的輸送氣體使得氣體可以具有更高熱值。附圖簡(jiǎn)述圖1是用于高能氣體(HEG)輸送的基本方法的流程圖。圖2是具有氫氣分離的用于高能氣體(HEG)輸送的流程圖。圖3是具有甲烷循環(huán)和氫氣分離的用于高能氣體(HEG)輸送的流程圖。圖4是具有甲垸和氫氣循環(huán)的用于高能氣體(HEG)輸送的流程圖。圖5是具有氫分離并隨后具有甲烷和高能氣體的管分離的用于高能氣體(HEG)輸送的流程圖。圖6是描述甲烷分布管線中瓶頸的流程圖。16圖7是描述施用高能氣體(HEG)合成來除去甲烷分布管線中并頓的流程圖。圖8是描述甲烷輸送管線中瓶頸的流程圖。圖9是描^M用高能氣體(HEG)合成來除去甲^T送管線中瓶頸的流程圖。im實(shí)施方案詳述本發(fā)明涉及通過生成高能氣體(HEG)然后通過常規(guī)輸送手段輸送HEG的輸送能量的新方法。本發(fā)明中HEG是指高能輸送氣體。本輸送方法允許將更大量的能量輸送至末端使用。如圖1中流程圖所示，通常用于提供能量的常規(guī)氣體的源首先通過一定手段處理以合成HEG，然后通過常規(guī)和現(xiàn)有的輸送手段輸送至育疆的末端j頓。用于示例目的的源可以是天然產(chǎn)生的甲烷(Qp、合成氣(CO和H2)、與氣體或液體物種反應(yīng)的固源，通過生物質(zhì)分解生產(chǎn)的甲烷，和通過垃圾掩埋生產(chǎn)的甲烷。當(dāng)源是固體碳物種時(shí)，碳可以與水(H20)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(C02)體氣(H2)反應(yīng)。用于示例目的的碳源可以是煤、炭(char)或生物質(zhì)。HEG是由燃燒熱低于或等于甲烷燃燒熱(890.9千傲摩爾)的含碳物種重整的氣體，合成的高能氣體具有大于甲垸(CHP的燃燒熱。HEG可以是一種氣體或氣體混合物。表2列出了育,用來合成HEG的氣體和HEG氣體的燃燒熱。一氧化碳(CO)、氫氣(H2)和甲烷(CH4〉是用來形成HEG的源氣體。乙炔(CAX乙烯(C凡)、乙垸(CA)和丙烯((:3&)是HEG。其他燃燒熱大于甲烷的氣體也可以被合成。這些其它的氣體也是HEG，應(yīng)當(dāng)理解上述HEG可以循環(huán)iSA合成HEG的設(shè)備以將循環(huán)的氣體重整為HEG，其具有比乙炔更大的燃燒熱。來自源氣體或者與固#/種反應(yīng)的源氣體的HEG可以通過已知的手段合成，所述手段比如例如，示例但不限于，美國專利No.4574038、5972175、5900521、5131993、5015349中公開的內(nèi)容，所有這些在這里通過引用而結(jié)合棘。這些方法包括使用自熱催化、熱催化、電磁能量、等離子、蒸汽重整和其它手段。在HEG合成后，將HEG輸送至圖l所示的末端^ffi或用戶。輸送方式可以是傳統(tǒng)的常規(guī)方式和方法，包括但不限于，輸送管線、分布管線、高壓容器、^^化和其它的^il和貯存方法。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在本發(fā)明中，HEG可以在和甲垸與氫氣的混合物中通過常規(guī)的輸送手段輸送。本發(fā)明使得可以艦常規(guī)的輸送手段輸送更多的能量。表3提供HEG混合物的例子和與10摩爾每種混合物相關(guān)的能量量。表3還提供了10摩爾氣體的歸一化能量含量。歸一化的能量含量被歸一化為來自輸送天然氣(甲烷)中氣態(tài)能量的常規(guī)方法的能量量。甲垸(Op10摩爾(10mol)的總?cè)紵裏?△JH0》為8909千焦。如表3所示，禾傭HEG混合繊送能量的本發(fā)明育,l;爐過常規(guī)方法輸送更大的能量。當(dāng)HEG與甲烷混合時(shí)，最終能量量大于8909千焦。例子的范圍從7摩爾甲烷與3摩爾乙烯的混合物、到10摩爾乙烯、到2摩爾甲烷與2摩爾乙炔、4摩爾乙烯和2摩爾丙烯的混合物。這些混合物的10摩爾氣體具有大于10摩爾甲垸的總?cè)紵裏?。這些混合物的燃燒熱為10500千焦到14125千焦。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>當(dāng)這些HEG混糊的能量含量相對(duì)于斜蟲甲垸的能量量歸一化時(shí)，獸巨量量比^^蟲的甲烷大18%到59%。與HEG混合物相關(guān)的能量量越大，M5iJ見存的常規(guī)管線輸送的育g量就可以越多。如USReportoftheNationaloftheNationalEnergyPolicyDevelopmentGroup中所述，在2000到2020年間，對(duì)天然氣的能量需求預(yù)期提高37%到50%。根據(jù)這個(gè)報(bào)告，能量需求的增加預(yù)期要求超過38,000英里的新輸送管線和263,000英里的新分布管線，這些新管線的建it預(yù)期成本遠(yuǎn)皿IOO億美元。如表3所示，HEG允許比常規(guī)手段輸送的能量更多，因而與HEG混合物相關(guān)的能量可以消除或大大降低對(duì)新管線的需要，因此在管線的建造中節(jié)省數(shù)十億美元。使用HEG混合物，將更多的能量更有效地輸送至末端用戶以滿足增長的能量需要，而不會(huì)顯著地增加輸送的基本設(shè)施。本發(fā)明與通過使用不止一個(gè)頻率輸送數(shù)據(jù)來提高容量而在光纖上輸送更多的M類似。但是多模式光纖增加的是單一光纖的容量，HEG增加的是管線或其它常規(guī)輸送設(shè)備(例如承載LNG的船)的能量容量。本發(fā)明還有M增加管線能量容量降低輸送成本從而使電力和住宅供熱的成本附氏的潛能。本發(fā)明的輔助益處是針對(duì)基于氫的能量經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)大量的氫氣。預(yù)計(jì)氫氣作為環(huán)境友好的能量燃料源用于燃料電池發(fā)電和為機(jī)動(dòng)車輛提供能量的需求越來越大。如表3中的示例，含和不含甲垸的HEG混合物生產(chǎn)氫氣。在這些實(shí)施例中，基于合成10摩爾HEG混合物，HEG混合物生產(chǎn)6摩爾到20摩爾的氫氣(H2)。M31將甲烷轉(zhuǎn)換成HEG混合物獲得了氫氣的所述量。以下給出了計(jì)算生產(chǎn)的氫氣量的例子等式(3)20CH4—2CH4+2C2H2+4C2H4+2C3H6+10H2或者等式(4)20摩爾甲烷一2摩爾甲^f2摩爾乙炔+4摩爾乙烯+2摩爾丙烯+10摩爾氫氣Jl^反應(yīng)可以通過提及的HEG合成方法生產(chǎn)，該方法中非重整甲烷循環(huán)通過反應(yīng)器。本發(fā)明的另一個(gè)益處是能量儲(chǔ)存在液化氣中。如表4所示，HEG的沸點(diǎn)大于甲烷。乙炔、乙烯、乙烷和丙烯都具有比甲烷高的沸點(diǎn)。這些更高的沸點(diǎn)使得可以在樹氏能量下將不含甲烷或氫氣的HEG或HEG的混合物壓縮為液體。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>本發(fā)明可以使用多種變,送能量。圖2的流程圖示出了一種變化，在HEG合成后分離出氫氣，并輸送甲烷和HEG的混合物。分離的氫氣可以用作發(fā)電的能源或機(jī)動(dòng)車燃料。圖3的流程圖示出了一種變化，其中一些或全部甲烷可以從HEG合成的產(chǎn)物中分離并循環(huán)回HEG合成過程中以產(chǎn)生HEG。在分離出甲烷后，在輸^前從HEG中除去氫氣。圖4的流程圖示出了將一些或全部氫氣和一些或全部甲^/人HEG合成方法的產(chǎn)物中分離^f盾環(huán)至HEG合成過程中的方法。然后將HEG或HEG混合，末端使用。圖5的流程圖示出了在HEG合成過程之后從產(chǎn)物流中分離氫氣的方法。將甲烷和HEG—起輸送。在混合送的后續(xù)時(shí)間，可以將一些或全部甲烷從輸送方法中分離以用于預(yù)期的末端使用。例如，可以將從混合物中分離的甲烷(Op用于住宅供熱，同時(shí)乘IJ下的甲烷和HEG的混合物用于發(fā)電。雖然在圖2_圖5中沒有顯示，應(yīng)當(dāng)理解為在本發(fā)明的范圍內(nèi)HEG在輸送期間可以與甲烷混合。本發(fā)明的另一個(gè)益處是可以消除輸送管線和分布管線中的瓶頸。本發(fā)明使得可以采用針對(duì)HEG合成的輔助操作(satelliteoperation)來消除能量輸送中的瓶頸。本發(fā)明使得可以將能量輸送至末端使用而無需皿新的管線。如圖6的流程圖所示，輸送管線T-CH4將甲^送至兩個(gè)(2)分布管線Dl-CH4和D2陽CH4，二者都繊甲烷。D2-CH4中存在的并砂鄖且誠端^頓接喊端使用所要求的肖疆量。如圖7的流程圖所示，4頓HEG方法31^提供更多的育遣來,02-CH4中的并股頁。M31本發(fā)明，消除了并股頁。在HEG合成過程之后，分布管線D2-CH4現(xiàn)在皿甲烷和HEG的混合物。HEG合成之后的分布管線標(biāo)示為D2-CH4和HEG，因?yàn)槠溆伤鲇草斔头椒ㄟh(yuǎn)送更多的能量。不要求建造額外的分布管線來滿足末端4頓的能量需求。圖7中還顯示，在HEG合成MI呈之后分離氫氣。例如，氫氣可以用作機(jī)動(dòng)車的能源細(xì)于燃料電池發(fā)電。如圖8的流程圖所示，輸送管線T-CH4中存在瓶頸。T-CH4僅運(yùn)送甲烷。如圖9的流程圖所示，M^ffiffl31輸送管線輸送更高能量容量的HEG方法消除瓶頸。在HEG合成之前，輸送管線T-CH4僅遠(yuǎn)送甲烷。在HEG合成之后，輸送管線現(xiàn)在織更多的能量以滿戰(zhàn)端4頓的要求。輸送管線標(biāo)示為T-CH4和HEG，因?yàn)槠洮F(xiàn)在錢HEG和甲烷的混合物。同樣，兩個(gè)(2)分布管線重新標(biāo)示，因?yàn)樗鼈兌歼\(yùn)輸甲烷和HEG的混合物。一個(gè)標(biāo)示為D1-CH4和HEG。另一個(gè)標(biāo)示為D2-CH4和HEG。圖9也描述了氫氣的分離方法。氫氣可以用作發(fā)電能源銅作機(jī)動(dòng)車燃料。電力輸送和電力銷售的新規(guī)則(反常)使本發(fā)明可以使用豐富和未使用的，U能量，該能量在美國可以在晚上由核動(dòng)力和煤動(dòng)力發(fā)電獲得。與電力能量不同，來自氣體的能量可以很容易地大ST:存以用于后來電力需求大時(shí)。例如，高能氣體可以在晚上用晚上過剩的可獲得的電力合成，并儲(chǔ)存起來在以后使用。以上描述提出了發(fā)明人此時(shí)已知的本發(fā)明最佳的實(shí)施方式，其僅用于示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)這些方法做出改變而不脫離本發(fā)明和所附權(quán)利要求中給出的等同物的精神和范圍。權(quán)利要求1、一種輸送能量的方法，其包括以下步驟a、提供包括至少一種氣體物種的輸入化學(xué)物種，所述氣體物種含有碳并具有等于或低于甲烷的燃燒熱；b、使用重整工藝將至少部分所述輸入化學(xué)物種流轉(zhuǎn)化成輸出化學(xué)物種，所述輸出化學(xué)物種具有至少一種燃燒熱比甲烷高的新氣體物種，其中所述輸入化學(xué)物種的摩爾總數(shù)大于所述輸出化學(xué)物種的摩爾總數(shù)減去所述輸出化學(xué)物種中氫氣的摩爾數(shù)；和c、通過常規(guī)的輸送方式將所述輸出化學(xué)物種輸送至末端使用。2、如權(quán)利要求1所述的輸送能量的方法，其中所述輸入化學(xué)物種進(jìn)一步包括選自甲烷、氫氣、1化碳、二氧化碳、7K、含碳物種及其組合的組分。3、如權(quán)利要求2所述的輸送能量的方法，其中含碳物種是固體。4、如權(quán)利要求3所述的輸送能量的方法，其中含碳物種選自煤、活性炭、炭、生物質(zhì)及其組合。5、如權(quán)利要求1所述的輸送能量的方法，其中在通過常規(guī)方式輸送至末端4OT之制各氫氣AA^述輸出化學(xué)物種中分離。6、如權(quán)利要求1所述的輸送能量的方法，其中將甲烷AA^f述輸出化學(xué)物種中分離并循環(huán)回所述輸入化學(xué)物種中用于重整。7、如權(quán)利要求5所述的輸送能量的方法，其中將氫氣從所述輸出化學(xué)物種中分離并循環(huán)回所述輸入化學(xué)物禾中中用于重整。8、如權(quán)利要求1所述的輸送能量的方法，其中將氫氣和甲烷從所述輸出化學(xué)物種中分離并循環(huán)回所述輸入化學(xué)物種中用于重整。9、如權(quán)利要求1所述的輸送能量的方法，其中所述工藝經(jīng)優(yōu)化來生產(chǎn)氫氣。10、如權(quán)利要求1所述的輸送能量的方法，其中生產(chǎn)氫氣而不生成二氧化碳。11、如權(quán)利要求1所述的輸送能量的方法，其中在重整的物種中保持碳的^t^而不產(chǎn)生一氧化碳或二氧化碳。12、如權(quán)利要求1所述的輸送育遣的方法，其中所述工藝經(jīng)優(yōu)化以{妙萬述輸出化學(xué)物種的總?cè)紵裏嶙畲蠡?3、如權(quán)禾腰求1所述的輸送能量的方法，其中所述輸出化學(xué)物種含有至少一部分甲烷。14、如權(quán)利要求1所述的輸送育遣的方法，其中所述輸出化學(xué)物種不含甲烷。15、如權(quán)利要求1所述的輸送能量的方法，其中所述方法被用于減少輸送管線或分布管線中的瓶頸。16、如權(quán)利要求5所述的輸送肖讀的方法，其中從所述輸出化學(xué)物種中分離氫氣并將所述氫氣用做能源以發(fā)電或?yàn)闄C(jī)動(dòng)糊提供燃料。17、如權(quán)利要求1所述的輸送能量的方法，其中所述輸出化學(xué)物種具有比甲烷高的燃燒熱并包括選自乙炔、乙烯、乙烷、丙烯及其組合的化合物。18、如權(quán)禾腰求1所述的輸送能量的方法，其中所述輸出化學(xué)物種具有比乙炔大的it燒熱。19、如權(quán)利要求1所述的輸送能量的方法，其中將燃燒熱等于或大于乙炔的部分所述輸出化學(xué)物種M^述輸出化學(xué)物禾中中分離并循環(huán)回所述輸入化學(xué)物種。20、一種源自以下步驟的高能輸送氣體a、提供包括至少一種氣體物種的輸入化學(xué)物種，所述氣體物種含有碳并具有等于或低于甲垸的燃燒熱；和b、使用重整工藝將至少部分所述輸入化學(xué)物種流轉(zhuǎn)化成輸出化學(xué)物種，所述輸出化學(xué)物種具有至少一種燃燒熱比甲烷高的新的氣體物種，其中所述輸入化學(xué)物種的摩爾總數(shù)大于高能輸送氣體的摩爾總數(shù)減去高能輸送氣體和氫氣的混合物中氫氣的摩爾數(shù)。21、如權(quán)利要求20所述的高能輸送氣體其中所述輸入化學(xué)物種進(jìn)一步包括選自甲烷、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、水、含碳物種及其組合的組分。22、如權(quán)禾腰求20所述的高能輸送氣體，其中所述含碳物種為固體。23、如權(quán)利要求22所述的高能輸送氣體，其中所述含碳物種選自煤、活性炭、炭、生物質(zhì)及其組合。24、如權(quán)利要求20所述的高能輸送氣體，其中在通過常規(guī)手段輸超末端使用之劍各氫氣和所述輸出化學(xué)物種分離。25、如權(quán)利要求20所述的高能輸送氣體，其中優(yōu)化所述高能輸送氣體以^^f述高能輸送氣體的總?cè)紵裏嶙畲蠡?6、如權(quán)禾腰求20所述的高能輸送氣體，其中所述高能輸送氣體含有至少一部分甲烷。27、如權(quán)利要求20所述的高能輸送氣體，其中所述高能輸送氣軒含甲烷。28、如權(quán)利要求20所述的高能輸送氣體，其中所述高能輸送氣體被用來M^輸送管線或分布管線中的瓶頸。29、如權(quán)利要求20所述的高能輸送氣體，其中從所述輸出化學(xué)物種中分離氫氣并將所述氫，作能源以發(fā)電或給機(jī)動(dòng)糊提供燃料。30、如權(quán)利要求20所述的高能輸送氣體，其中所述高能輸送氣體具有比甲垸高的燃燒熱并包括選自乙炔、乙烯、乙烷、丙烯及其組合的化合物。31、如權(quán)利要求20所述的高能輸送氣體，其中高能輸送氣體具有燃燒熱比乙炔大的化學(xué)物種。32、一種源自如下步驟的高能輸送氣體a、提供輸入氣體物種，其包含(i)選自甲烷、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、水、含碳物種及其組合的組分，和(ii)至少一種含碳的氣體物種，其具有等于或低于甲烷的燃燒熱；禾口b、^ffl重整工藝將至少部分所述輸入化學(xué)物種流轉(zhuǎn)化成輸出化學(xué)物種，所述輸出化學(xué)物種具有至少一種燃燒熱比甲烷高的新的氣體物種，其中所述輸入化學(xué)物種的摩爾總數(shù)大于所述輸出化學(xué)物種的摩爾總數(shù)減去所述輸出化學(xué)物種中氫氣的摩爾數(shù)。33、如權(quán)禾腰求32所述的高能輸送氣體，其中所述含碳物種為選自煤、活性炭、炭、生物質(zhì)及其組合的固體。34、如權(quán)利要求32所述的高能輸送氣體，其中在被M常規(guī)手段輸送至末端使用之前將氫氣和所述輸出化學(xué)物種分離。35、如權(quán)利要求32所述的高能輸送氣體，其中所述高能輸送氣體經(jīng)優(yōu)化以使所述高能輸出氣體的總;)t燒熱最大化。36、如權(quán)禾腰求32所述的高能輸送氣體，其中所述高能輸送氣體含有至少一部分甲烷。37、如權(quán)利要求32所述的高能輸送氣體，其中所述高能輸送氣軒含甲烷o38、如權(quán)禾腰求32所述的高能輸送氣體，其中所述高能輸送氣體被用來M^輸送管線或分布管線中的并肢員。39、如權(quán)利要求32所述的高能輸送氣體，其中將氫氣和所述輸出化學(xué)物種分離并將所述氫氣用作能源以發(fā)電或給機(jī)動(dòng)提供燃料。40、如權(quán)利要求32所述的高能輸送氣體，其中所述高能輸送氣體具有比甲烷高的燃燒熱并包括選自乙炔、乙烯、乙烷、丙烯及其組合的化合物。41、如權(quán)利要求32所述的高能輸送氣體，其中所述高能輸送氣體具有燃燒熱比乙炔大的化學(xué)物種。42、一種輸送能量的方法，包括以下步驟a、提供輸入氣,種，其包含(i)選自甲烷、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、水、含碳物種及其組合的組分，和(ii)至少一種含碳?xì)怏w物種，其具有等于或小于甲烷的燃燒熱；和b、使用重整工藝將至少部分所述輸入化學(xué)物種流轉(zhuǎn)化成輸出化學(xué)物種，所述輸出化學(xué)物種具有至少一種燃燒熱比甲垸高的新的氣體物種，其中所述輸入化學(xué)物種的摩爾總數(shù)大于所述輸出化學(xué)物種的摩爾總數(shù)減去所述輸出化學(xué)物種中氫氣的摩爾數(shù)；和c、ffl5i常規(guī)輸送手段將所述輸出化學(xué)物種輸^M末端^ffl。43、如權(quán)利要求42所述的輸送能量的方法，其中所述含碳物種為選自煤、活性炭、炭、生物質(zhì)及其組合的固體。全文摘要一種用來增加管線和其它容器的能量容量的高能輸送氣體和輸送所述高能輸送氣體的方法，所述管線和容器被設(shè)計(jì)在環(huán)境條件下以壓縮狀態(tài)或液化狀態(tài)運(yùn)送天然氣。甲烷和其它氣體用作原料，甲烷來自天然氣田、煤床或由氫氣與作為一級(jí)能源的煤反應(yīng)衍生。另外，所述氣體和方法可以給氫氣生產(chǎn)提供豐富的來源，而且來自氫氣的能量可以用于燃料電池領(lǐng)域進(jìn)行發(fā)電和為機(jī)動(dòng)車輛提供動(dòng)力。所述氣體和方法能夠增加目前天然氣管線及其它貯存和輸送容器的能量容量。文檔編號(hào)F28D15/00GK101432399SQ200580033452公開日2009年5月13日申請(qǐng)日期2005年8月2日優(yōu)先權(quán)日2004年8月2日發(fā)明者羅伯特·C·多爾頓申請(qǐng)人:羅伯特·C·多爾頓