非常规天然气液化研究进展

煤层气、合成天然气、焦炉煤气、化工尾气等非常规天然气液化是回收利用的有效途径。由于含有大量氧、氮或氢,通常需要进行低温精馏提纯,非常规天然气液化技术与常规天然气有较大差别。本文回顾了近年与非常规天然气液化相关的研究进展。对于煤层气,国外大型煤层气项目因制冷剂供应原因均采用级联式流程,国内则注重小型或撬装式装置的开发以及含空气煤层气液化的特殊性的研究。对于合成天然气,由于脱氢的需要均采用液化-精馏的流程结构,并可以通过液化-精馏两部分的能量整合实现系统能效提升。对于焦炉煤气,甲烷化生成合成天然气后再液化是主流技术方案,而将焦炉煤气分离液化同时制取液化天然气和液氢的新技术方案应予重视。此外,非常规天然气液化过程安全性、相平衡和溶解度等方面的研究也取得了一定进展。     

基于PRO/Ⅱ的液态甲烷精馏设计与模拟

为连续制取摩尔分数不低于99.999%、硫摩尔分数低于0.000 01%的液态甲烷推进剂,提出了一种利用LNG连续式低温精馏提纯液态甲烷的设想,对该方案进行理论基础研究和计算,对流程中重要操作点进行了讨论.除采用简捷设计方法对精馏过程的主要参数进行计算外,还采用流程模拟软件PRO/Ⅱ对设计结果进行优化模拟.经简化和计算,脱氮塔需要10个理论分离级,而脱乙烷塔需要16个理论分离级.此外提出在精馏系统中引入制冷循环系统来利用相应低温流体介质的冷量,可作为相关工程方案的参考.     

中国气体分离技术发展方向探讨

从特大型空分设备的研发、天然气液化及冷能利用、稀有气体全提取技术的推广和气体分离技术煤层气液化等领域的应用4个方面,论述了我国气体分离技术发展的主要方向和面临的技术问题。     

配套市场

<正>天科股份与韩国东光公司签订变压吸附提浓CO2装置合同日前,四川天一科技股份有限公司(天科股份)变压吸附研究所所长郜豫川、国贸公司经理麦景红等一行6人受邀出访韩国东光公司,签订了15516Nm3/h变压吸附提浓CO2装置工程设计及专用设备供货合同及技术协议,并进行了现场考察和技术交流。7月,变压吸附提浓CO2装置工程设计及专用设备材料供货合同及技术协议签署仪式在东光公司首尔总部隆重举行。东光公司是韩国最大的生产液化CO2的公司。通过与天科股份进行了一年半协商和技术讨论,并且对鲜都变压吸附提浓CO2装置的实际考查,对天科股份装置及设备运行良好以及产品质量给予了肯定,最终于今年初达成合作意向。     

常温空分制氧技术及应用

本文主要就常温空分制氧的变压吸附技术和膜分离技术的原理、技术特点等方面作了简要的介绍，同时对于采用变压吸附和膜分离方法制取氧气在工业和民用领域的应用作了概略性描述。 采用低温精馏生产纯净氧气和氮气是近百年来传统的气体分离方法，此外在应用市场上还存在几种非低温空气分离工艺，如变压吸附（或此类工艺的变形——真空变压吸附），膜分离技术等等。在一定的条件下，这些分离工艺相对于传统的低温精馏分离工艺或液体供应是具有经济优势时。但对于选择何种分离工艺需要考虑多个因素，比如运行能耗价格、有无峰值用气需求、产品纯度要求、操作维护费用、安装建设周期等等。但对于需要液体氧气产品的用户当然离不开深冷低温空分装置。     

空气分离设备技术进展

空气分离制取氧、氮的方法,主要有低温精馏法、吸附法、薄膜渗透法及化学吸收法。本文对这四种分离方法分别作了评述,回顾了低温精馏法进展历程,比较了我国中大型空分设备历次工艺流程改进的特点;简述了变压吸附制氧、氮技术进展,并阐述了变压吸附分离氧、氮的机理; 薄膜渗透法尚处于产品开发阶段,近年来开发的新型薄膜材料,使制氮工艺已达到实用阶段;化学吸收法是应用混合熔盐在500~650℃高温下从空气中分离氧。最后,对这四种方法作了比较。图11表3参6。     

“炼厂气集中梯级回收方法”获国家专利优秀奖

<正>大连理工大学贺高红教授团队的国家发明专利"炼厂气集中梯级回收方法",获得了2013年第十五届中国专利优秀奖。该专利技术以膜分离技术为核心,将精馏、压缩冷凝、吸附等分离技术有机耦合,打破了单一技术难以解决的瓶颈,达到提高产品回收率、降低回收能耗的双重目标.炼厂气分离后可获得包括氢气、乙烷、液化石油气和轻油等产品,大幅     

氮气吸附技术在气体纯化中的应用研究进展

介绍了吸附法脱除N2的工业应用,包括空分行业中O2/N2分离、煤层气和天然气中CH4的浓缩、高纯气中N2的深度脱除以及制N2工艺。N2的吸附脱除工艺主要采用PSA技术,吸附剂主要包括天然及合成沸石分子筛、改性分子筛(离子交换及不同Si/Al比改性)、活性炭、金属有机化合物等。     

变压吸附浓缩低甲烷浓度煤层气的实验研究

通过两塔真空变压吸附装置,对低甲烷浓度的煤层气进行了浓缩实验。实验中研究了两种活性炭、三种不同的流程以及均压时间和节流孔径等操作参数对解吸气甲烷浓度和甲烷回收率的影响。结果表明,比表面积和分离因子都较大的活性炭更适合用作浓缩煤层气的吸附剂;上下不同步均压流程比其他两种流程有更好的浓缩效果且上、下均压时间都存在着最佳值;节流孔径对甲烷回收率影响较大,为同时保证解吸气甲烷浓度和甲烷回收率,需要选择合适的节流孔径。这些研究结果可为变压吸附浓缩低浓度煤层气的深入研究和工程应用提供参考。     

中国制冷学会各学组一九八○年度学术活动计划

┌──────────────┬──────────────────────────┬────┐│学术t该名称 │主要内容 │{时“ │├──────────────┼──────────────────────────┼────┤│推一攀组 │(1)低沮传热传质理论 │…四季·││ 1。低泣传热传质理论讨论会 │(2)电子计算机在低沮气体液化分离中应用 │ │├──────────────┼──────────────────────────┼────┤│2.吸附技术讨论会‘ │吸附技术在气体分离与液化方面的应用 …     

我国煤层气田地面集输工艺及监测技术研究进展

针对我国煤层气田地域特点和煤层气地面低压集输存在的问题,通过实施国家科技重大专项项目,研究提出了集中式与分散式相结合的我国煤层气田地面集输模式,对煤层气田地面集输系统的低压集输工艺、撬装式液化设备、产出水处理与环境保护技术、集输系统自动数据采集和网络化管理等关键技术及科学问题进行了联合攻关,获得了重大技术突破,初步形成了适应我国煤层气产业化特点的地面集输工艺与监测技术体系,研发了一系列低成本、生产安全、经济实用的重要装备和试运行系统,并依托国家煤层气开发示范工程基地进行了实际应用。     

Performance improvement of nitrogen expansion liquefaction process for small-scale LNG plant

Liquefaction of natural gas is usually a kind of high energy consumption process. Therefore, any performance improvement of the liquefaction process will definitely reduce the energy consumption. Nitrogen expansion liquefaction process is regarded as a suitable process for small-scale LNG plant due to its simplicity, quick startup and convenient maintenance. However, the disadvantage of the process is high-energy consumption. An efficient way to lower its energy consumption is to add a precooling cycle. In this paper, two different precooling cycles including propane precooling cycle and R410a precooling cycle are proposed to the nitrogen expansion liquefaction process to improve the liquefaction process performance. Unit energy consumption as an objective function is optimized in terms of several key operating parameters. Based on the optimization results, the effects of the liquefaction rate and methane recovery rate on the process performance are investigated. The thermodynamic analyses are adopted to the processes as well as the two precooling cycles. Furthermore, the exergy analyses of the main equipment are also presented and discussed. The results show that the unit energy consumption for the nitrogen expansion process with R410a precooling and with propane precooling reduce by 22.74% and 20.02% respectively, compared with nitrogen expansion process without precooling.     

油井高聚能压裂技术及其在煤层气开采中的应用

为解决煤层气的增产改造难题,将油井工程中较成熟的高聚能压裂技术应用到煤层气开采中,并通过加入强行支撑剂、新型高聚能材料,改变点火孔数量及位置等方式对其进行改进,以提高煤层气井的采收率。为验证高聚能压裂技术在煤层气井中的应用效果,选择了部分井层开展了现场试验及应用效果评价。结果显示:煤层气井中实施高聚能压裂技术的工艺简单、成本较低、不污染地层,对煤层气井降压解析、提高产气量具有较好效果。     

液化流程中氧液化器的流程组织和相关参数确定

简介了中压循环液化和低压循环液化两种主要的液化流程,对两种流程进行了比较;分析了在中压循环液化流程中单独设置氧液化器的必要性;探讨了在低压氧液化和中压氧液化时不同的氧液化器流程组织形式;提出了低压氧液化时合理的流程组织方案和相关参数。     

氢液化流程设计和优化方法研究进展

随着全球能源消耗和环保形势日益严峻,氢能利用逐年增加,而氢低温液化是一个流程复杂、能耗高、效率较低的低温热力学过程,降低氢液化过程的能耗以及提高流程效率是研究的目标。本文总结了近年来氢液化流程设计和优化的研究进展,介绍并对比了预冷氢液化流程和级联氢液化流程,讨论了这些流程的单位能耗、火用效率和性能系数,并对核心设备进行了简单介绍,总结了文献中的氢液化流程的最新技术发展及未来的发展方向。     

入口温度对天然气超声速液化性能的影响

为揭示入口温度对天然气混合物超声速液化特性的影响,本文建立了双组分天然气混合物超声速凝结流动数学模型,研究不同入口温度下Laval喷管内甲烷-乙烷混合气体自发凝结过程。结果表明:保持Laval喷管入口压力及气体成分不变,降低入口温度,混合气体成核位置前移,成核率、液滴半径、液滴生长率、液滴数目、液相质量分数均随之增大,凝结液化效率提高。采用本文设计的Laval喷管结构,在入口压力为6 MPa、入口温度为265 K、甲烷与乙烷摩尔体积比为9∶1时,Laval喷管内可获得的最大成核率为0.982 2×10~(21)(m~3·s)~(-1),最大液滴半径为4.719 4×10~(-7) m,单位质量最大液滴数目为5.070 4×10~(14) kg~(-1),最大液相质量分数为7.812 1%。当入口温度高于275 K时,Laval喷管液化效率急剧下降。实际生产中可通过降低入口温度、减小喷管与外界环境的热量交换等措施来促进天然气的凝结,提高Laval喷管的液化效率。     

Theory and Calculation of the Condensation Growth of a Droplet in Pure Vapor and in a Vapor–Gas Mixture

Consideration is given to the theory of condensation as applied to the liquefaction of gases. Numerical calculations of the growth of a droplet using methane as an example revealed the decisive role of heat removal from its surface to the ambient medium in condensation from both a pure vapor and a vapor–gas mixture. It is shown that for very low supersaturations of the vapor, radiative heat removal can prevail over convective heat removal.     

Thermodynamic design of methane liquefaction system based on reversed-Brayton cycle

A thermodynamic design is performed for reversed-Brayton refrigeration cycle to liquefy methane separated from landfill gas (LFG) in distributed scale. Objective of the design is to find the most efficient operating conditions for a skid-mount type of liquefaction system that is capable of LNG production at 160 l/h. Special attention is paid on liquefying counterflow heat exchanger, because the temperature difference between cold refrigerant and methane is smallest at the middle of heat exchanger, which seriously limits the overall thermodynamic performance of the liquefaction system. Nitrogen is selected as refrigerant, as it is superior to helium in thermodynamic efficiency. In order to consider specifically the size effect of heat exchangers, the performance of plate-fin heat exchangers is estimated with rigorous numerical calculations by incorporating a commercial code for properties of methane and the refrigerant. Optimal conditions in operating pressure and heat exchanger size are presented and discussed for prototype construction under a governmental project in Korea.     

低压氧液化流程与中压氧液化流程的比较

简单介绍了现有钢厂用液化设备流程的分类 ,主要从液化流程本身的特点和降低液化装置能耗两方面来探讨低压氧液化流程和中压氧液化流程。