CO2吸收增强气化制备氨合成原料气的可行性

以煤和低浓度煤层气共气化制备氨合成原料气,煤层气提供合成所需的氮组分,从而取消常规制气的补氮过程或替代空气气化;采用CO2吸收增强制气,在造气工段制得φ(H2)/φ(N2)=3,φ(CO2+CO)≤0.30%,φ(H2)≥70%的粗煤气,可直接进入醇烷化或醇烃化精制岗位.为论证系统的可行性和适宜操作条件,采用热力学平衡模型分析煤气组分随制气反应条件变化的规律,提出可一步制得φ(H2)/φ(N2)=3,φ(CO2+CO)≤0.30%,φ(H2)≥70%的制气反应条件和煤层气流量;根据煤层气温度、压力与爆炸极限的关系,确定催化转化/脱氧反应器的操作参数.结果表明,以合成原料气组分衡量,基于CO2吸收增强气化的煤和低浓度煤层气制气方法可行,且有利于简化调比和气体净化过程.     

脂肪腈一步法制双脂肪烃基仲胺新工艺的研究

采用合成氨厂的氨合成气代替纯氢气使脂肪腈加压催化氢化 ,可一步制得双脂肪烃基仲胺。采用该工艺制得的仲胺产品质量技术指标为 :w(仲胺 ) =92 % ,w(叔胺 ) <3% ,总胺值 =110mgKOH/g ,达到美国Kemanines - 970和日本FarminB62等同类产品水平。     

厌氧铁氨氧化脱氮效果与影响因素的研究

近年来，以Fe³⁺为电子受体的厌氧铁氨氧化(Feammox)作为一种新型的生物脱氮工艺受到了研究者们的广泛关注，为了研究Feammox中氮的去除和不同条件下的脱氮效果，实验通过对厌氧氨氧化污泥进行驯化培养，以Fe³⁺诱导厌氧氨氧化污泥启动Feammox系统，系统稳定运行后，监测Feammox系统的脱氮效果。同时分析了Fe³⁺浓度，pH，温度，氨氮浓度对Feammox脱氮性能的影响。结果表明，当Fe³⁺浓度为75 mg/L,pH为6，反应温度为30℃，进水氨氮浓度为75 mg/L的情况下反应器具有明显的脱氮效果，脱氮率可达到65.04%。同时也证实了Feammox在实际处理含铁氨氮废水的可行性。     

低浓度煤层气提纯技术与应用的研究进展

低浓度煤层气中甲烷含量较低,杂质气体主要为氮气和氧气,一般需进行提纯后才能达到输送和使用要求。由于氮气性质与甲烷相近,氧气与甲烷能形成爆炸性混合物,因此低浓度煤层气的脱氮和脱氧技术是制约其规模化利用的关键因素。文章综述了低浓度煤层气的脱氮和脱氧技术的工艺原理、研发现状和工业应用情况,并对几种技术进行了对比分析和展望。     

利用煤层气发展山西化工

煤层气是近30年开始开发与应用的新能源,是非常规天然气,其主要成分为甲烷,山西省地下煤层气可彩资源约9000亿m^3,按热值换算相当于11.7亿t煤炭。利用煤层气制造合成气发展化学工业,成本低,污染轻。     

含氧煤层气脱氧制LNG工艺研发

设计了一种利用氮-甲烷膨胀制冷低温精馏含氧煤层气制LNG的工艺,并对其进行了模拟分析。结果表明,该工艺可较彻底除去氮气、氧气等,获得较高浓度的LNG产品。同时分析了回流比、塔板数以及入塔温度对塔底产品含氧量和甲烷含量的影响,并且对该低温精馏工艺中的各设备进行了能耗分析。结果表明,在精馏塔进料温度为-163℃、压力为0.2 MPa时,最佳工艺操作条件为回流比1.5,塔板数24,在此条件下,甲烷回收率可达99.64%,塔底甲烷产品纯度高达99.98%,氧气体积分数仅为0.016%,系统单位能耗0.573 kWh/m3。     

合成气甲烷化制天然气通过鉴定

中科院大连化学物理研究所承担的国家“863”项目-合成气甲烷化制天然气通过了专家验收,该成果有望成为替代国外甲烷化催化剂和工艺的首选技术。项目组针对中低甲烷浓度煤层气的治理与利用,研发了系列甲烷催化燃烧整体结构催化剂并进行了工程放大,在低浓甲烷流向变换工艺系统集成和煤层气脱氧技术系统集成方面取得了显著进展,申请发明专利6项。     

双原料化一室二段气流床气化炉工艺及应用

在介绍甲烷转化工艺和煤气化工艺制取合成气生产技术的基础上,着重介绍了以煤炭和煤层气中的甲烷为原料的双原料化合成气制造工艺。论述了该工艺流程的特点,对其关键设备———一室二段气流床气化炉从设备结构和应用效果方面进行了介绍。结果表明,在富产煤层气的地区,以双原料化工艺制取的合成气生产甲醇和二甲醚,生产效率比传统方法高10%~16%,并可减轻煤炭利用对环境的影响。     

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     

回收合成氨尾气副产液化天然气工艺技术

介绍了氨合成放空气和氨罐弛放气中甲烷液化分离制液化天然气的工艺方案选择,分析了该项目的经济效益。该项目建成投产后,年销售收入2 145.60万元,每年可新增利润497.20万元,对改造传统的合成氨产业链具有重要意义。     

低浓度煤层气吸附浓缩技术研究与发展

我国是一个多煤少气贫油的国家,煤层气储量约30万亿立方米,由于缺乏先进实用的低浓度煤层气甲烷分离浓缩技术,当前抽采煤层气利用率仅为50%左右。因此,对低浓度煤层气甲烷富集浓缩过程开展研究,可在开发能源的同时减少温室气体的排放,具有重大的应用价值和战略意义。简要介绍了我国煤层气资源开发利用情况,综述了近年来低浓度煤层气吸附浓缩技术研究进展,包括新型吸附材料及先进吸附工艺。对于低浓度煤层气中CH₄/N₂分离,目前文献报道吸附材料的吸附容量及分离系数仍然处于较低水平;受吸附材料的分离性能较差影响,传统变压吸附工艺对低浓度煤层气中CH₄浓缩效果并不理想。最后指出,高吸附容量、高选择性吸附材料及多种方法结合的新型吸附工艺是未来低浓度煤层气吸附浓缩技术的发展方向。     

多孔载体海绵对CH4-N2-O2瓦斯气体水合分离影响（英文）

The findings were presented from laboratory investigations on the hydrate formation and dissociation processes employed to recover methane from coal mine gas.The separation process of coal mine methane(CMM) was carried out at 273.15K under 4.00 MPa.The key process variables of gas formation rate,gas volume stored in hydrate and separation concentration were closely investigated in twelve THF-SDS-sponge-gas systems to verify the sponge effect in these hydrate-based separation processes.The gas volume stored in hydrate is calculated based on the measured gas pressure.The CH4 mole fraction in hydrate phase is measured by gas chromatography to confirm the separation efficiency.Through close examination of the overall results,it was clearly verified that sponges with volumes of 40,60 and 80 cm 3 significantly increase gas hydrate formation rate and the gas volume stored in hydrate,and have little effect on the CH4 mole fraction in hydrate phase.The present study provides references for the application of the kinetic effect of porous sponge media in hydrate-based technology.This will contribute to CMM utilization and to benefit for local and global environment.     

煤层气经合成气制液体燃料的关键技术

介绍了煤层气、煤矿瓦斯抽放气的治理和利用现状及存在的问题,同时讨论了煤层气制取液体燃料的重要性及其关键技术,并对其发展前景进行了展望。煤层气经合成气制取液体燃料的可移动装置将成为分散的煤层气转化利用的主要途径,紧凑造气技术与微通道反应器合成技术是提高效率并实现移动转化装置的关键。     

煤和焦炉气联供制烯烃过程的建模模拟与分析

由于煤富碳少氢,煤制烯烃过程生产1 t产品将排放约5.8 t CO₂.与此同时,中国焦炭工业每年产生约7×10¹⁰ m³的副产物焦炉气,这些富氢的焦炉气大多被燃烧或直接排放进入大气,对环境造成严重影响的同时还浪费了巨大的经济价值.本文对焦炉气辅助煤制烯烃的新过程进行了建模模拟与系统分析.焦炉气与煤元素互补,焦炉气中的H₂可用来调节合成气的氢碳比;CH₄可通过甲烷水蒸气重整和甲烷干重整两个过程,提高合成气的氢碳比的同时降低煤制烯烃过程排放的CO₂,提高碳元素利用率,实现节能减排.这个新的联供过程的能效比煤制烯烃过程提高了约10个百分点,而CO₂排放量则减少了约95%.     

无烟煤富氧气化生产30万t/a甲醇尾气联产15万t/a合成氨设计方案

用无烟煤常压富氧连续气化制取CO＋H2＋N2甲醇、氨两用合成气，在低压合成甲醇的同时，甲醇弛放气联产合成氨，充分合理利用合成气中CO组分，减少CO2排放对大气的危害。本文对该技术进行了技术经济分析。     

合成氨联产甲醇工艺的进展

合成氨联产甲醇工艺是20世纪60年代我国开发的具有自主产权的新工艺。在醇氨质量比约20%时,吨氨成本下降约30元。90年代开发的甲醇化甲烷化工艺是合成氨工业史上一大变革。在醇氨质量比为20%时,吨氨成本可下降80元左右。目前正在开发的合成氨联产甲醇技术与其他净化技术———吸附法净化技术组合的新工艺,其能耗只约占甲烷化工艺能耗的20%。原料气经吸附脱除少量CO2、CO和水后不经氨冷器直接进入氨合成塔,既节省能耗又提高装置能力,若这一成果能实现工业化,将是合成氨工艺一项新进展。     

Catalytic combustion of coal mine ventilation air methane

Coal mine methane (CMM) is not only a greenhouse gas but also a wasted energy resource if not utilised. Underground coal mining is by far the most important source of fugitive mine methane, and approximately 70% of all coal mining related emissions are from underground ventilation air. Hence, research and development on mine methane capture, mitigation and utilisation should focus on methane emitted in ventilation air.To develop more efficient, cost effective technology for the mitigation and utilisation of mine ventilation air methane, this paper introduces the monolith catalyst bed reactor, which has better characteristics for power generation applications than fixed bed and fluidised bed reactors. This is due to its very low pressure drop at elevated mass throughputs, high geometrical area, and high mechanical strength and high resistance to dust. This paper briefly reviews methane catalytic combustion basics, and mainly presents experimental results on simulated ventilation air methane (VAM) catalytic combustion performance of four catalysts tested at different temperature, pressure and CH₄ concentrations. The experimental results show that determination of major operational parameters including temperature is very important for designing large-scale combustors to achieve high methane conversion rate. The major operational parameters determined in the experimental rig would be a reference for the design. In general, a preheated air temperature of ≥450 °C is required for the most effective of the four tested catalysts.     

Shell粉煤气化技术在合成氨装置上的应用

介绍了“油改煤”工程的情况,重点介绍了煤气化工艺的选择、项目实施及试车情况。经克服重重困难,Shell粉煤气化装置一次开车成功,标志着该工艺在合成氨装置中首次实现工业化。     

A novel power generation system based on moderate conversion of chemical energy of coal and natural gas

This paper proposes a novel power generation system that implements mutually beneficial use of natural gas and coal. In conventional power plants fossil fuels are usually directly burned with air to convert the chemical energy to thermal energy for power generation. In combustion processes, about 30% of exergy of fuels is destructed, and the decrease in the irreversibility of combustion processes has large potential to improve the performance of power plants. The new system attempts to use chemical exergy of fuels before combustion through coordinated use of coal and natural gas. First approximate 60% of coal is gasified in a gasifier with air and steam as oxidant, then, the unconverted residuals (char) and natural gas are utilized synthetically based on the method of char-fired reforming to generate syngas, in which the combustion of char will drive the methane/steam-reforming reaction. The fuel gas from the partial gasification of coal and syngas from char-fired reforming are mixed together and fed into a combined cycle for power generation. As a result, the overall thermal efficiency of the new system is about 51.5% based on the current turbine technologies and the net thermal efficiency of coal to electricity of the new system can reach near 48.6%. The results obtained here may provide a new way of using coal and natural gas more efficiently and economically.     

煤矿区煤层气利用潜力分析

针对"十一五"、"十二五"期间煤矿区煤层气开发利用量与规划目标差距较大,特别是井下抽采利用率与规划目标相差甚远的问题,从抽采量和抽采浓度、利用技术、利用模式、政策因素等方面开展利用潜力影响因素分析,构建开发规模、利用规模和利用率预测模型,采用情景分析方法预测"十三五"煤层气开发利用量和利用率,并提出发展目标。根据计算结果,取中情景,到2020年煤矿区煤层气抽采量达到257亿~289亿m~3,利用量达到148亿~170亿m~3,地面井煤层气利用率在80%以上,井下抽采煤层气利用率在45%以上,煤矿区煤层气综合利用率在58%以上。