基于余热利用的活化MDEA法脱除CO2的天然气液化系统

沼气以及CO₂驱采油的伴生气中都含有大量的CO₂。为降低高含CO₂天然气液化的能耗,提出了活化甲基二乙醇胺（MDEA）法脱除CO₂的天然气液化系统,将液化厂中驱动压缩机的燃气轮机烟气余热用于吸收剂的再生过程,实现能耗的降低。采用HYSYS软件对系统进行了模拟研究并对脱碳过程的关键参数进行了分析。结果表明,CO₂含量不超过10%时,脱碳再生的热耗可全部由烟气余热提供,CO₂含量为30%时,烟气余热可提供接近50%的再生热耗;CO₂含量为1%～30%时,系统的比功耗为0.577～0.611 kW·h/kg。     

垃圾填埋场沼气脱氮净化工艺的研究

提出利用丙烷(C_3H_8)为吸收剂,采用溶剂吸收的方法,对高含氮气的沼气进行脱氮净化处理。通过分析常规的沼气净化工艺的特点,利用Aspen Pluse模拟软件分别分析了C_3H_8对CH_4、N_2、CO_2的吸收能力不同的性质,在此基础上,利用Aspen Pluse模拟了C_3H_8为吸收剂对沼气进行脱氮模拟,设计了一套沼气脱氮净化工艺。经模拟实验发现,采用该净化工艺对沼气脱氮净化后,CH_4的体积分数达到95%,能极大的提高了沼气的热值。     

沼气水洗净化制取压缩生物质甲烷试验研究

为了提高沼气热值,设计沼气水洗净化制取压缩生物质甲烷试验,并对工艺参数和设备进行合理的设计和选型。首先,利用脱硫塔和过滤器,去除沼气中硫化氢和粉尘等杂质;然后,将沼气加压输送至水洗塔进行净化处理,去除二氧化碳;最后,把净化后获得的生物质甲烷加压灌装入气瓶。经检验,产品气中甲烷浓度达到88.1%,热值得到极大提高。     

MDEA全脱碳装置技改

公司现已形成100 kt/a合成氨、联产240 kt/a纯碱的生产能力,其中脱碳装置采用武汉五环化学工程总公司设计的2.7 MPa MDEA全脱碳工艺,于1999年10月一次开车成功.MDEA全脱碳装置设计合成氨生产能力为60 kt/a,开车后运行稳定,净化气中CO2含量＜0.1%,再生气中CO2浓度＞99.0%,消耗较理想.但随着氨产量不断扩大,脱碳装置呈超负荷运转状态,净化气中CO2含量升高,一度超过了0.22%,对后工段造成了影响.因此,从2002年开始对脱碳装置进行了一系列技术改造,达到了预期的效果.     

碳丙脱碳工艺的改进

针对碳丙脱碳工艺流程在实际运行中受到变换工序的影响(变换气中H_2S含量较高),以及碳丙脱碳后净化气中二氧比碳含量比原碳铵流程的二氧化碳要高等问题。湖南化工设计院对该工艺进行了改进。首先增设了变换气脱硫装置。使变换气中H_2S降至10mg/m~3,有效地稳定脱碳操作,提高脱碳净化气中的纯度:增设变换后气体冷却器。采用冷却器将变换气温度冷却30℃以下。以达到控制系统平衡水含量:增设淋洒式碳丙溶液冷却器。有效地降低碳丙溶     

CaO催化剂对松木锯末快速热解制备生物油的影响

在小型鼓泡流化床反应器中,对添加CaO催化剂的松木锯末进行了快速热解制备生物油的研究。热解蒸汽采用多级冷凝,以尽可能回收更多的液体产物,同时实现液体产物的初步切割分馏。其中第一级冷凝采用循环冷却介质进行喷淋激冷,第二、三级分别采用间壁式水冷和冰浴冷却,收集到的液体产物依次命名为生物油1、生物油2和生物油3。研究表明:加入CaO后,生物油1、 2和3中的含水率依次增加,热值依次降低;酸度明显下降,酮类和烃类增加,酚类减少。室温下放置 30 d 后,生物油中酚类含量增加(当CaO含量为 30% 时,酚类增加尤其明显,约 50%),同时酯类含量减少,水含量增加。     

MDEA脱碳工艺的模拟分析

利用HYSYS模拟软件对延128净化厂的MDEA脱碳装置进行了模拟研究,并分析了原料气温度、吸收塔操作压力、吸收塔塔板数、MDEA溶液浓度等对MDEA脱碳效果的影响规律。结果表明,随着原料气温度的升高,溶液对CO_2的脱除率呈下降趋势;随着吸收塔操作压力的升高,CO_2的脱除率先呈线性规律增加并逐渐趋于变缓的趋势;吸收塔塔板数越多,溶液对CO_2的吸收效果越好;而随着MDEA溶液浓度的增大,CO_2的脱除率呈现出先增加后减小的趋势。     

溴化锂制冷机组在我公司的应用总结

由于受公司整个水系统不平衡的影响,合成氨高压水冷排循环水量小,水温高,合成氨水冷效果极差,影响分离效率,系统氨含量偏高,导致氨冷效果下降;入口氨含量升高,不利于氨合成反应的进行,导致系统压力升高,系统压缩机功耗、循环机功耗等升高;同时由于氨冷效果下降,冰机系统的能耗增加。压缩机一入管线长,夏季受气温影响一入气体温度高(最高达48℃),影响了压缩机整体的打气量,合成氨产量     

基于双塔再生模型制氢尾气脱碳工艺研究与节能优化

为了降低溶液再生能耗,对中石化某7 000 kmol/h制氢尾气脱碳工程,采用传递现象速率为基础的蒸馏模拟技术的Ratebased方法对吸收塔、解吸塔进行模拟计算,开发了双塔再生苯菲尔脱碳工艺。研究表明,针对苯费尔脱碳工艺流程中塔设备单元,在保证吸收、再生效果以及塔不发生液泛的前提下,选择合适的理论板数、填料高度以及塔直径,可提高塔设备的效率;选择合适的工艺操作参数,可降低脱碳能耗。在工艺模拟基础上,开发了节能优化方案,将冷凝回水和补充水直接加入冷贫液作为高温贫液的冷却介质,可降低整个脱碳工艺能耗。经过节能工艺优化后,气体净化度提高,再生能耗以及整个工艺的冷凝总量降低。其中,再生出来的二氧化碳量增加了2.48%,即净化气中二氧化碳量只相当于未节能工艺净化气中的56.96%;再生单位二氧化碳溶液所需加热量降低了2.63%左右,整个脱碳工艺流程脱除单位二氧化碳冷凝量降低2.20%。     

混合稀释剂制备PVDF微孔膜的结构与性能研究

以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)作为混合稀释剂,采用复合热致相分离法制备聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜,并用扫描电镜、差示扫描量热分析仪、拉伸压缩材料试验机等测试仪器对微孔膜结构和性能进行了研究。结果表明:随着PVDF含量增加,体系的结晶度下降;随着混合稀释剂中DMP含量增加,膜强度先增大后减小,而水通量增加,截留率减小;冷却速率对孔隙率影响不大,但冷却速率减小,水通量增加,而截留率下降;DMAc与DMP质量比为1/2时,膜强度以及水通量均比单纯采用DMP做稀释剂时的好,前者的水通量达247 L/h.m2,比后者的增加了28%。     

Experimental study and energy analysis on microwave-assisted lignite drying

For value-added utilization of high-humidity lignite, an investigation on its drying behavior was carried out, using a method of Microwave Thermogravimetric Analysis (MTGA). The characteristic of heat and mass transfer during drying process was studied. The effects of initial lignite mass on its drying process and energy consumption were also addressed. In addition, changes of lignite pore structure, sulfur content, and calorific value were tested after drying experiment. The results indicated that lignite microwave drying was divided into three stages: incubation stage, high-efficient dehydration stage, and deep dehydration stage. It was in agreement with the variation of temperature inside the sample. High-efficient dehydration stage and deep dehydration stage were separated at a critical moisture content. Microwave power and initial mass could be properly matched, which was effective to increase dehydration rate and decrease energy consumption. It was further noted that the best power for achieving the least energy consumption was in advance to that for achieving the greatest dehydration rate, especially for initial mass of 20?g and 25?g. The optimum power for initial mass of 20?g and 25?g was found to be 385?W and 539?W, respectively. Pore structure of dried lignite was basically deteriorated. Meanwhile, lignite microwave drying at 231?W for 6?min could lead to an increase of calorific value by 8.1% and a decrease of sulfur content by 68.6%.     

老公营子井田煤层煤质特征

为合理利用老公营子井田煤,基于老公营子井田的地质概况、含煤地层的沉积旋回及煤的物化性质,对井田煤的煤质特征进行工业分析,分析煤的化学组分含量与煤层埋深的关系,确定煤的工业性能和用途。结果表明,井田煤的宏观煤岩组分以亮煤和暗煤为主,显微煤岩组分以镜质组为主。原煤化学组分含量在煤层埋深200~350 m内变化较明显,而后随着埋深的增加,变化波动较稳定,其中水分平均6.09%~10.28%,灰分平均16.93%~25.80%,硫分平均0.78%~1.47%,挥发分平均大于37%,其他稀散元素及放射性元素含量少,属于中灰、中硫型煤。根据全区平均空气干燥基高位发热量、恒湿无灰基高位发热量以及透光率,确定本井田煤属于中低发热量的2号褐煤。由于井田煤为中低发热量、热稳定性较差且与CO_2化学反应性好、焦油产率中等煤样,可作为动力用煤、气化用煤和炼油用煤原料,经济价值较大。     

活化污泥基黏结剂制备型煤型焦试验研究

为实现粉煤的综合利用,以城市污泥为黏结剂的基础组分,采用化学方法活化,利用粉煤成型技术制备型煤,对工艺条件进行研究,考查了成型压力、污泥含量、干燥时间对型煤冷压强度和湿压强度的影响,确定了最佳工艺条件。结果表明,污泥含量为12%、成型压力12 MPa、干燥时间8 h时,制得型煤的冷压强度为1 522.5 N,落下强度为97.7%,型煤600℃干馏2 h制得型焦的强度、灰分、挥发分、发热量等主要指标均达到《陕西省地方洁净型煤技术标准》。利用活化污泥可制备出适用于工业生产的洁净型煤。     

Corrections to calorific values of lignites of the Hula Basin,Israel, for contained CaCO3

Low-grade lignites from the Hula Basin, Israel, have on average, on a natural basis, a calorific value of some 2929 J g^?1, a water content of 65–70 wt% and an ash yield of 15–20 wt%. The relatively high CaCO₃ content of the lignite has a negative effect on its calorific value owing to the endothermic decarbonization process. A good rectilinear relation is obtained when ash yield plus C0₂ content are plotted against High Calorific Value (HCV) plus decarbonization heat consumption, which may serve as a tool in the determination of the heat value. The distribution of CaCO₃ content within the Hula Basin corresponds with the average calorific values of the lignites.     

一种天然气液化和CO2捕集相结合的余热回收发电系统

针对余热回收和能源利用的问题,以液化天然气(LNG)作为冷源,稠油开采废气作为热源,提出了一种结合天然气液化和废气发电与CO₂捕集的余热回收利用系统。分析了关键热力学参数对系统热力学性能的影响。结果表明：对于有机朗肯循环和制冷循环,增加透平膨胀机的进口温度,降低其出口压力以及减少制冷循环压缩机进出口的压缩比,可获得最大净输出功为454.9 kW,余热回收效率为34.2%。对于天然气液化系统,采用C++进行非线性约束优化计算,以氮膨胀制冷循环压缩机总功耗为目标函数进行优化,得到压缩机最优总功耗为101.54 kW。降低天然气压缩机(K110)进口温度,氮气膨胀机(T3)出口压力以及氮气质量流量,可获得最大LNG调峰量为378.8 kg/h,反之,CO₂捕集量可提高28.6%。     

富气压缩系统的改进--直接水冷法

提出一种改进富气压缩系统的新工艺———直接水冷法 ,可大幅度提高富气压缩机的入口压力 ,从而降低压缩机功耗 ,增大其处理能力 ,同时还可改善分离效果。以 1 50万t/a规模的工业装置为基准 ,模拟结果表明 ,与原流程相比 ,采用直接水冷法后压缩机入口压力可提高约 50kPa ,压缩机功耗降低 1 1 8%。     

Energetic Optimization of the Three-Stage Gas Permeation Process for the Upgrading of Biogas

The mass balances of countercurrent gas permeation modules for the separation of multicomponent gas mixtures are formulated as a boundary value problem, using the ideal gas law and isobaric isothermal stages. The balances are extended for the common three-stage gas permeation process for the upgrading of biogas. The solution is calculated with MATLAB's BVP4C boundary value solver. The process is optimized by means of the FMINCON SQP-algorithm towards lowest power consumption. Parameter variations are conducted, highlighting the impact of product and lean-gas quality setpoints, biogas composition, membrane surface and selectivity, permeate compression, and choice of compressor model on the energetic optimum.     

玉米秸秆循环流化床气化中试试验

玉米秸秆是农业生产过程中产生的剩余物,其热解气化是秸秆类生物质处理应用的重要选择方向。为此,采用循环流化床气化中试装置对玉米秸秆进行了气化试验,研究空气当量比ER、原料含水率对反应温度、气化燃气组分与热值、气化效率及燃气中的焦油含量等气化特性影响规律,并通过改变进料量试验得到了在不同负荷运行条件下的优化工作参数。结果表明：①随着ER的增大,循环流化床气化炉内的反应温度升高,气化燃气中的CO₂含量增加,焦油与CO含量及燃气热值降低,气化效率随ER的增大呈现先增大后减小趋势,较理想的ER为0.26,此时的气化效率达到70.2%、燃气热值为5.1MJ/m³;②原料含水率的增大降低了气化炉内的反应温度,当原料含水率在5%～15%之间逐渐增大时,燃气中的H₂含量、燃气热值及气化效率均有提升,当含水率由15%继续增大到25%过程中,燃气热值与气化效率均出现了快速下降;③根据气化炉额定进料量设计值,改变进料负荷在66%～120%范围内,调节ER在0.26～0.3时均可得到较好的运行工况,对应得到的燃气热值为4.8～5.1MJ/m³、气化效率为69%～72%。     

感冒清热颗粒中药渣中试规模循环流化床气化实验

以感冒清热颗粒中药渣为原料,在双回路循环流化床中试设备中进行热解气化实验,研究原料含水率、原料粒径以及空气当量比ER对其气化特性的影响。结果表明：①随着原料含水率的提高,炉内平均温度降低,产生的燃气中焦油含量、CO2含量明显提高;CO含量、气体产率、碳转化率显著降低;H2含量、燃气热值以及气化效率均呈现先增大后减小的趋势。②原料粒径越小,反应炉内平均温度越高,燃气中焦油含量越低,燃气热值和气体产率越高,气化效率以及碳转化率越高;H2、CH4、CO、CnHm含量增加,CO2含量减少。③随着ER的增大,可燃气体尤其是CO的浓度不断降低,CO2含量不断增加;炉内平均温度、气体产率以及碳转化率均逐渐增大;燃气热值和燃气中焦油质量浓度逐渐减小;气化效率则呈现先增大后减小的变化趋势。④当原料含水量<9%、原料粒径<4mm以及ER在0.25~0.27时,气化效率较高,具有较好气化特性。     

单缸补气转子式压缩机在热泵系统中制热性能

利用中间补气技术将单缸滚动转子式压缩机应用于空气源热泵系统中,系统地研究以R410A为冷媒的热泵系统在变频、变补气压力工况下制热性能的变化规律。实验结果表明：中间补气系统的制热量及系统功率均随着压缩机频率f、中间补气压力p_inj的增加呈上升趋势,同频率下系统功率则以线性方式增长,而系统制热量随着补气压力及频率的增大,其相对增长率逐渐减小。因此COP_h在低频时存在最佳补气压力,而在高频时无极值点;与单级压缩系统相比,在800~1200 kPa、50~80 Hz范围内,中间补气系统的制热量、功率、COP_h最大提升分别为27.55%、30.75%、7.1%。随着频率及补气压力的增加,系统COP_h下降,因此中间补气技术应与合理的控制策略相结合,可使中间补气系统达到节能高效的目的。