合成气膜分离脱碳经济性分析

合成气作为生产尿素、氨、精细化学品及各种油品的重要原料,其中的二氧化碳必须脱除至符合合成反应的工艺要求。分析了常规的吸附法脱碳工艺的优缺点,以及气体膜分离技术的应用现状,认为二氧化碳膜分离技术在合成气脱碳领域具有较好前景。针对煤制合成气合成甲醇的气源条件及分离指标,采用固定载体膜组件在模试装置上对合成气二氧化碳的分离性能进行了系统的测试与考察,采用PRO/Ⅱ软件对合成气脱碳二级膜过程的分离指标、能耗和处理成本进行了详细的分析。结果表明:二级膜过程能实现合成气制甲醇净化气中二氧化碳摩尔分数小于3%的要求,同时有效成分损失低于3%,在此条件下合成气处理费用为1 m~3产品气0.04~0.06美元;合成气价格对不同分离指标的气体处理费用有较大影响,且当有效组分损失大时影响更显著。     

CO_2/H_2膜分离工艺参数模拟研究

介绍了变换气中CO2脱除的方法,认为气体膜分离技术是未来传统脱碳工艺的潜在替代技术。通过采用PROII模拟软件进行模拟,详细描述了变换气脱碳一级膜过程的质量平衡。研究了气源条件如进气CO2摩尔分数、压力,膜材料性质如渗透性、选择性,以及膜面积等因素对膜分离性能如净化气中CO2摩尔分数和H2回收率的影响。结果表明:膜材料本身的性能如渗透性、选择性、膜面积对脱除CO2具有决定性的影响;操作条件中,压比的增大有助于气体净化,然而造成H2回收率下降和额外的能量消耗,适宜的渗透气压力为101 kPa,压比大于10;进气CO2摩尔分数增大不利于CO2的脱除,却可以提高H2的回收率。     

基于Aspen plus研究气化参数对新疆阜康干粉煤加压气化过程的影响

借助Aspen Plus模拟软件,应用Gibbs自由能最小化方法建立新疆阜康干粉煤加压气化模型。研究了气化参数氧煤比、蒸汽煤比和二氧化碳煤比对气化性能的影响。氧煤比增加有效气(CO+H_2)含量存在最大值;蒸汽煤比的增加,合成气中有效气(CO+H_2)和CO含量减少,CO_2和H_2含量增加。二氧化碳煤比对合成气组成影响不大。     

煤制甲醇项目原料气深度净化精脱硫工艺方案和催化剂选型研究

介绍了煤制甲醇项目合成气深度净化脱硫催化剂和CO_2原料气脱硫催化剂的应用情况,以神华宁煤100万t/a煤制甲醇装置为例,研究将合成气和CO_2原料气中硫脱除的工艺设计和催化剂选型。结果表明,CO_2原料气设置COS水解反应器,选用K、Na金属负载催化剂将CO_2中的COS转化为H_2S,合成气和CO_2原料气混合后再设置深度净化精脱硫反应器,选用ZnO型催化剂将硫脱除至5μg/m~3以下,满足甲醇合成催化剂要求的入口总硫控制在30μg/m~3以下的要求。     

NHD脱碳工艺低闪气CO2纯度的影响因素

1NHD脱碳工艺流程 NHD溶液的组分为聚乙二醇二甲醚，是一种优良的有机溶剂，其对CO：和H2S具有优良的选择吸收脱除功能，适用于煤制合成气的净化以及天然气、油田气、炼厂气和城市煤气中酸性气体的脱除。NHD溶液化学性能稳定、热稳定性好、挥发损失小，具有沸点高、冰点低、蒸汽压低等诸多优点，近年来广泛地应用于气体净化工艺中。     

一种低能耗捕集CO_2煤基甲醇和电力联产过程设计

传统的煤制甲醇过程所需合成气的氢碳比为2.1左右,而煤气化粗合成气氢碳比仅为0.7左右,因此需要将部分合成气进行变换来调节氢碳比。然而,变换气与未变换气混合后使得CO_2浓度降低,从而导致CO_2捕集能耗增加。提出了一种低能耗捕集CO_2煤基甲醇和电力联产过程。新联产过程中部分粗合成气首先经过变换,将CO转变为H_2和CO_2,CO_2浓度提高,在此时进行CO_2捕集可实现捕集能耗的降低。经CO_2捕集后,得到富H_2气体,富H_2气体分流后与另一部分煤气化粗合成气混合调节甲醇合成的氢碳比。对新的过程进行了建模、模拟与分析。结果表明相比传统的带CO_2捕集的煤制甲醇和IGCC发电过程,新的联产过程的能量节约率可达到16.5%,CO_2捕集能耗下降30.3%。     

低温甲醇洗装置净化气总硫含量超标的原因分析及对策

低温甲醇洗是一种采用物理吸收脱除粗合成气中的CO_2、H_2S、COS等酸性气的气体净化工艺在国内气体净化单元中应用广泛。此工艺对粗合成气中的硫化物有很好的吸收效果,有效的降低了净化气中的总硫含量,在大型煤化工项目中得到了广泛的应用。该文对影响脱硫效果的原因进行深度剖析,并提出了降低净化气硫含量的应对措施。     

垃圾填埋气部分氧化重整制合成气的热力学分析

采用吉布斯自由能最小法对垃圾填埋气(简化为甲烷与二氧化碳混合物)部分氧化重整制合成气进行了热力学分析,得出了生成适于费托反应的合成气组分的最适反应条件。结果显示:当反应温度大于1 073 K时,CH_4转化率大于99%,反应生成的气体中CH_4的含量小于0.25%。分别提高反应温度和O_2/CH_4摩尔比均有助于抑制积炭的生成。反应生成的气体中,H_2和CO分别达到最大值时,所对应的反应条件的范围不同,但在特定条件下它们有所重叠。填埋气组分CO_2/CH_4摩尔比分别为0.5,0.7,0.9时,通过等高线法得到了生成适于费托反应的合成气组分所需的最适反应条件,而CO_2/CH_4摩尔比为1.1时,无法获得相应的最适反应条件。     

煤基合成气甲烷化反应过程的热力学计算与分析

建立了煤基合成气甲烷化反应过程基于吉布斯自由能最小法的热力学计算模型。考察了温度、压力对CO,CO_2单独及同时甲烷化反应的影响,探讨了原料气脱碳处理后,CO_2摩尔分数对CO转化率、CH_4选择性、CH_4产率及积炭的影响。结果表明,低温高压有利于甲烷化反应。在多数情况下CO转化率要高于CO_2,尤其是温度低于600℃时,CO甲烷反应比CO_2更容易发生;随着温度进一步升高,CO_2转化率明显上升,而CO转化率迅速下降。另外,当原料气中CO_2摩尔分数低于2.44%时对积炭无影响,对CH_4的选择性和产率降幅小于10%,在脱碳工艺中可以不予脱除。     

提高碎煤熔渣气化煤制气项目经济性探讨

碎煤熔渣气化煤气组分含有高甲烷和高合成气(CO+H_2)。高合成气(CO+H_2)在煤制天然气流程处理中设备庞大,增加项目投资;结合高合成气(CO+H_2)煤化工工艺处理采用甲醇/甲烷联产工艺提高项目经济性探索。