煤制天然气甲烷化工艺全流程模拟研究

采用Aspen Plus模拟软件建立煤制天然气甲烷化工艺模型,通过研究循环比对主反应器出口温度、压缩机功耗和产品甲烷纯度的影响,以及原料气分配比(分流率)对主反应器出口温度的影响,模拟计算得到适宜的循环比和分流率、反应器操作压力和产品甲烷纯度的关系等结果,为煤制天然气甲烷化工艺设计提供参考。     

煤制天然气工艺中无循环甲烷化技术的研究

甲烷化技术是煤制天然气的关键环节,一氧化碳和氢气在一定温度、压力和催化剂下合成甲烷的反应叫甲烷化反应。本文提出一种煤制天然气无循环甲烷化新工艺及新型甲烷化反应器的结构设计。本设计采用无循环压缩机逐段合成工艺,相比DAIVY和TOPSOE等公司采用的高温循环压缩机的循环稀释工艺,除有效解决了运用高温循环压缩机的难题外,还可以节省投资。本设计有效调节合成气进料的总氢、碳比。作为调节管线,富CO合成气分别从一、二和三级反应器补入系统,通过调节其流量,可精确调节合成系统的总氢、碳比,进而使反应温度得到有效控制,防止"飞温"现象产生。本项目本着节能的原则,利用反应热可以副产4.0~10MPa的过热蒸汽和0.7MPa的蒸汽,达到能量梯级回收和利用,提高了热回收品位。本设计开发新的甲烷化工艺,设计新型甲烷化反应器,采用国产甲烷化催化剂,节省投资。     

固定床甲烷化反应器的最新研究进展

面对我国的资源现状,我国正大力推进煤制天然气的发展,煤制天然气的关键技术是甲烷化技术,甲烷化反应器则是甲烷化过程的主要设备,因此有必要关注甲烷化反应器的研究进展。目前甲烷化反应器主要为固定床反应器,本文着重介绍固定床甲烷化反应器的近期研究。通过对甲烷化反应催化剂、甲烷化工艺及甲烷化设备三方面对甲烷化反应器研究进展进行分析并提出对甲烷化反应器的研究展望。     

新型VESTA甲烷化工艺路线探究

分析了现有煤制合成天然气技术主要存在的问题，介绍了新型无循环、适应宽氢碳比的VESTA甲烷化技术。VESTA甲烷化技术的显著特征是利用合成气中的CO₂和外加水蒸汽来控制甲烷化反应温升，不需要操作条件苛刻的循环气压缩机；在甲烷化反应之前对原料气只脱硫、不脱碳，甲烷化反应之后再集中脱碳；经中试试验得出原料气中的H₂/CO比不影响最终的SNG产品指标；甲烷化后的粗SNG产品气中的CO₂体积分数高达71%，因而可在脱碳前低成本联产中压液体CO₂产品。这部分液体CO₂产品除了可用泵增压输送到粉煤气化单元用作输送气体外，还可以直接作为副产品为企业增加收益，并间接降低了碳排放。新型VESTA甲烷化技术与现有带循环压缩机的甲烷化技术相比，不但更容易操控，而且还提高了操作的稳定性和安全性，同时又能极大地降低净化装置、甲烷化装置及SNG干燥装置的投资和能耗。因此，采用VESTA甲烷化技术，能有效地提高煤制合成天然气的市场竞争力。     

煤直接加氢制甲烷研究进展

天然气资源短缺、低阶煤资源利用问题突出,开发新型、高效和对环境友好的低阶煤制甲烷工艺成为研究热点。本文分析讨论了以下几方面:温度、压力、催化剂、煤种和气化剂等因素对煤直接加氢制甲烷过程的影响;煤直接加氢制甲烷的反应机理和动力学;3种典型煤直接加氢甲烷化工艺的优缺点;本文作者课题组正在研究开发的低阶煤炭化脱氧、高活性半焦直接加氢制甲烷工艺及其特点。分析认为:以低阶煤(生物质)为原料进行加氢甲烷化生产代用天然气成为新的研究重点,其中又以新型、廉价煤加氢甲烷化催化剂的研制和新型甲烷化反应器的开发最为关键。     

混合进气甲烷化工艺技术研究

在采用组合气化工艺的煤制天然气项目中,2套气化系统的产气成分存在差异,产气负荷不同。对组合气化工艺2股原料气混合进气甲烷化和分开进气甲烷化的工艺特点进行分析,结果表明采用混合进气甲烷化方案的甲烷化装置具有模数调节灵活、设备投资省、催化剂装填量少、能耗低等特点。     

气体组分对绝热甲烷化反应温度和总转化率的影响研究

近年来,受天然气需求增加和环保压力影响,煤制天然气和焦炉煤气制天然气成为能源领域研究热点,而甲烷化技术是煤制天然气和焦炉煤气制天然气相关技术的核心之一。采用Aspen Plus模拟软件,模拟选取7组典型甲烷化反应原料气,研究了原料气组分变化对甲烷化反应温度和总碳转化率的影响。研究结果表明:绝热甲烷化反应器出口温度随着H2、CO的浓度增加而增加,随着CH4、CO2、N2和H2O浓度增加而降低,其中CH4和H2O的变化影响较为显著,所以在工艺流程设计和现场装置操作时,选取CH4和H2O作为甲烷化反应的主要控制手段。∑CO+CO2的总碳转化率随着原料气中CO、CO2浓度的增加而降低,随H2浓度增加而快速增加,而与N2、CH4和H2O的浓度影响较小。研究结果既可作为甲烷工艺设计的技术基础,也可对甲烷化现场装置的安全操作提供技术指导,促进煤制气产业的健康、快速发展。     

气体组分对绝热甲烷化反应温度和总转化率的影响研究

近年来,受天然气需求增加和环保压力影响,煤制天然气和焦炉煤气制天然气成为能源领域研究热点,而甲烷化技术是煤制天然气和焦炉煤气制天然气相关技术的核心之一。文章采用Aspen Plus模拟软件,模拟选取7组典型甲烷化反应原料气,研究了原料气组分变化对甲烷化反应温度和总碳转化率的影响。研究结果表明:绝热甲烷化反应器出口温度随着H2、CO的浓度增加而增加,随着CH4、CO2、N2和H2O浓度增加而降低,其中CH4和H2O的变化影响较为显著,所以在工艺流程设计和现场装置操作时,选取CH4和H2O作为甲烷化反应的主要控制手段。∑CO+CO2的总碳转化率随着原料气中CO、CO2浓度的增加而降低,随H2浓度增加而快速增加,而与N2、CH4和H2O的浓度影响较小。文章研究结果既可作为甲烷工艺设计的技术基础,也可对甲烷化现场装置的安全操作提供技术指导,促进煤制气产业的健康、快速发展。     

煤制天然气净化气体的组成及控制方法

介绍了煤制天然气甲烷化反应机理,分析了甲烷化反应原料气的组成及对甲烷化反应的影响,详细阐述了原料气中CO2不足对成品天然气热值造成的损失,并以辽宁大唐国际阜新煤制天然气装置为例进一步深入研究了煤制天然气净化气组成的控制方法。     

国内文献摘要

<正>一种煤制液化天然气的工艺本发明公开了一种煤制液化天然气(LNG)的工艺,该工艺具体为:煤制合成气甲烷化前仅精脱硫,CO2仍留在合成气中,甲烷化后再进行脱除CO2至50×10-6(vol%)送去液化,生产LNG。本发明采用无循环气的甲烷化工艺,脱CO2采用低温分离与低温甲醇洗相结合的工艺。在压力2.4MPa~2.6MPa,温度-50℃~-60℃。先进行低温分离CO2,塔釜得到液     

乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水的治理技术

乙烯酮(双乙烯酮)是十分重要的化工中间体,其下游产品较多。江苏某化工厂开发生产乙烯酮(双乙烯酮)下游产品三十多个,年生产规模三万多吨,是国内以乙烯酮(双乙烯酮)为中间体生产精细化学品的综合骨干企业。针对乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水特点,该厂结合企业实际,开展了产品优化,结构调整,清洁生产,资源循环利用,节水降耗等工作,从源头削减了污染物的生产。同时投资二千多万元新建预处理装置三套,6000m3/d废水生化处理装置一套,使全厂乙烯酮(双乙烯酮)下游产品的废水得到了有效的治理。     

分解炉扩径的技术改造

我厂3号回转窑(Φ4m×60m)生产线在1996年年底由SP窑(产量912t/d)改为NSP窑(产量1320t/d),预分解系统为四级旋风预热器带离线式分解炉     

水泥水化热测定方法综述

水泥水化热是中、低热水泥和核电工程用水泥的一项关键的技术指标。全球范围内测定水泥水化热的方法有溶解法、直接法/半绝热法、等温传导量热法三种。本文总结了中、美、欧相关方法标准,对其测试原理、仪器设备、试验过程等方面进行了比对,并对其在领域的应用做了简单的概括。     

基于组件技术的化工原理实验课件的设计

利用组件技术开发化工原理实验课件,给出了系统层、组件库层和应用层的架构划分。重点讨论了组件库的设计,给出了流体阻力这一典型实验的实现描述。实践证实,基于组件技术可以提高仿真实验的开发效率。     

粉煤灰中烧失量检测的不确定度分析

以F类粉煤灰为例,详细介绍了测定粉煤灰中烧失量的步骤、计算数学模型、影响测量不确定度的因素以及各项测量不确定度分量评定,人员、设备、材料、方法、环境都是影响测量不确定的因素。     

几种乙炔加压设备性能的比较

阐述并比较了几种加压设备在乙炔加压清净过程中的性能和特点。     

A study of miscibility of blends of polybutadienes of varying microstructure

The miscibility of various amorphous polybutadienes with mixed microstructures of 1,4 addition units (cis, 1,4 and trans 1,4) and 1,2 addition units have been investigated. The studies here involved optical transparency, differential scanning calorimetry, and small angle light scattering. It was found that a 90 percent (cis) 1, 4 addition polybutadiene was immiscible with high (91 percent) 1,2 addition polybutadiene. Reduction of the 1,2 content to 71 percent induced an upper critical solution temperature (UCST) with the cis 1,4 polymer. Polybutadienes with 50 percent and 10 percent 1,2 contents were miscible above the crystalline melting temperature of the cis 1,4 polybutadiene. Immiscibility of the 91 percent 1,2 addition polymer was also found with a 10 percent 1,2 polybutadiene. The latter polymer also exhibits an UCST with the 71 percent 1,2 polymer. The results are used to interpret the characteristics of blends of polybutadienes of varying microstructure.