含氧煤层气脱氧提浓技术研究

对含氧煤层气脱氧后分离技术方法的优缺点及适用性进行了简要概括,提出了低浓度煤层气(CH4体积分数≤30%)的脱氧提浓将是未来需要解决的主要问题。     

煤层气甲烷提浓技术研究进展

综述了深冷分离法、膜分离法、溶液吸收法、合成水合物法和变压吸附法及其配套吸附剂的研究进展。通过对比发现,变压吸附法是目前最适合推广应用的煤层气甲烷提浓技术,分子筛是最成熟的变压吸附剂,MOFs材料是应用前景好的变压吸附剂。     

耦合酸气提浓的脱硫脱碳工艺

针对高碳硫比的酸性天然气的净化,提出了一种耦合酸气提浓的脱硫脱碳新工艺. 以某高碳硫比原料气为例,采用PROMAX和AMSIM模拟软件进行工艺模拟和参数分析. 结果表明,二级闪蒸压力为300 kPa、闪蒸温度为118℃时,闪蒸气量和二次吸收塔顶的尾气量均较大,再生后的酸气浓度较高,能耗比常规工艺低. 该工艺在满足产品质量要求的同时能将再生后的酸气浓度由20.65vol%提升至30.16vol%,提高了天然气处理单元操作的稳定性,降低了一次性投资和操作运行成本.     

含氧煤层气甲烷提浓技术比较

含氧煤层气的主要成分是甲烷、氧气和氮气,为了回收利用煤层气中的甲烷,需要对煤层气进行脱氧和脱氮处理,以提高甲烷浓度.通过调研统计,甲烷提浓技术主要包括三种：含氧-低温精馏、脱氧-低温精馏和脱氧-吸附分离-液化技术.并从安全、造价和功耗三个方面对这三种提浓技术的工艺方案及特点进行分析和比较.研究结果表明：脱氧-低温精馏提浓技术的安全性高、造价较低,功耗居中.因此,含氧煤层气提浓甲烷推荐使用脱氧-低温精馏分离技术.     

煤气化水煤浆提浓工艺的研究

简述了配煤技术、粒度级配技术以及新型添加剂对煤气化水煤浆成浆性能的影响,并分析了水煤浆提浓及对装置运行的影响。以某公司30万t/a煤制甲醇为例,经计算分析,水煤浆浓度每提高1%,可直接带来近千万元的利润,经济效益相当可观。     

加盐精馏提浓盐酸的工艺研究

研究了稀盐酸中加入MgCh时HCl-H2O体系的气液平衡，实验表明MgCl2的盐效应对HCl-H2O体系的气液平衡影响十分明显，加入MgCl2可以改变原组分的相对挥发度和共沸组成。对间歇加盐精馏提浓盐酸的工艺方法进行了研究，加盐总量为100g，回流比为3：1，溶盐速率为0.5g／min时为本实验中精馏操作的最佳条件。     

响应面分析法优化不溶性硫黄萃取提浓工艺

以环境友好型萃取剂HAS-1萃取提浓不溶性硫黄,以萃取温度、萃取时间、剂固比为自变量,萃取率为响应值,利用中心组合实验设计原理及响应面分析法优化HAS-1萃取不溶性硫黄工艺。结果表明,影响不溶性硫黄萃取率的显著性从大到小依次为萃取温度、剂固比、萃取时间。优化后的萃取提浓工艺条件为:温度80.0℃,剂固比6.0 g/g、时间28.0 min。在此条件下,不溶性硫黄萃取率达99.21%,含量98.83%,实现了高品位不溶性硫磺提浓过程的清洁化生产。     

响应面分析法优化不溶性硫黄萃取提浓工艺

以环境友好型萃取剂HAS-1萃取提浓不溶性硫黄,以萃取温度、萃取时间、剂固比为自变量,萃取率为响应值,利用中心组合实验设计原理及响应面分析法优化HAS-1萃取不溶性硫黄工艺。结果表明,影响不溶性硫黄萃取率的显著性从大到小依次为萃取温度、剂固比、萃取时间。优化后的萃取提浓工艺条件为:温度80.0℃,剂固比6.0 g/g、时间28.0 min。在此条件下,不溶性硫黄萃取率达99.21%,含量98.83%,实现了高品位不溶性硫磺提浓过程的清洁化生产。     

酸性气中H_2S提浓工艺优化

针对硫回收装置对酸性气中H_2S摩尔分数有要求的问题,提出了一种能耗低并且能够显著提高系统出口酸性气中H_2S摩尔分数的工艺方案。采用模拟手段,对富甲醇热闪蒸及再生工艺流程进行了优化改进;对改进后的富甲醇热闪蒸汽提再生工艺原料气适应性进行了计算分析,探讨了改进后的提浓工艺机理,得到了汽提塔理论板数。研究结果表明,针对低硫进料气,通过热闪蒸及预提浓后酸性气中H_2S摩尔分数能达到40%及以上。改进的酸性气提浓工艺可调节的操作参数多,适应性强,对于更低硫含量的原料气,酸性气产品中的H_2S也能得到充分提浓。此外,新的提浓工艺具有投资低、操作费用节省的优点。     

浓海水提钾蒸发过程的工艺设计及优化

结合氯化钾结晶工序对蒸发工序氯化钾溶液出料温度的要求及多效蒸发最佳效数的确定原则,建立了以NaCl-KCl为溶质的浓海水提钾蒸发过程的四效错流蒸发模型。根据NaCl-KCl-H_2O的水盐体系相图溶解度呈线性变化的特点,拟合出不同浓度范围的NaCl-KCl溶液的溶解度方程;通过实验测得常压下不同浓度NaCl-KCl溶液的沸点数据,并拟合出沸点随浓度变化的经验公式。对6种带有固相析出的四效错流蒸发过程进行模拟计算,并对计算结果进行经济性评价,得出最优蒸发工艺方案为Ⅳ-Ⅲ-Ⅰ-Ⅱ;在此最优工艺方案基础上得出本设计条件下的加热蒸汽压力在260～270 kPa为最佳。     

加丝精馏提浓盐酸的工艺研究

研究了稀盐酸中加入MgCl2时HCI-H2O体系的气液平衡,实验表明MgCl2的盐效应对HCl-H2O体系的气液平衡影响十分明显,加入MgCl2可以改变原组分的相对挥发度和共沸组成.对间歇加盐精馏提浓盐酸的工艺方法进行了研究,加盐总量为100 g,回流比为3:1,溶盐速率为0.5g/min时为本实验中精馏操作的最佳条件.     

浓海水提钾MVR蒸发工艺的研究

用NaCl-KCl-H_2O溶液模拟浓海水,采用MVR蒸发工艺进行浓海水提钾的研究,从过料液浓度和压缩比两方面探究其对蒸发系统的影响。结果表明,随着过料液浓度的增加,生蒸汽用量决定系统的经济性,且压缩比为1.8、过料液浓度为0.15时,经济性最佳。二效MVR系统在一效排出氯化钾质量分数为0.15、压缩比为1.8时,经济性最好。     

水煤浆添加剂添加率在制浆提浓工艺中的优化试验研究

以鹤岗隆鑫洗精煤为原料,通过水煤浆成浆性试验,研究了水煤浆添加剂添加率对煤浆浓度及煤浆流动性、稳定性的影响,确定了煤浆浓度与最佳水煤浆添加剂添加率的基本对应关系。结果表明,在隆鑫煤添加石灰石的情况下,水煤浆添加剂添加率分别为2.5‰及3.0‰时,可制得质量分数分别为65%及66%的煤浆。在实际生产中,根据此结果实施添加剂的增量投加方案,可使合成氨单位耗煤量下降约2%,经济效益显著。     

合成丙烯酸原料甲醛提浓工艺

本文主要介绍了西南化工研究设计院有限公司开发的醋酸甲醛合成丙烯酸技术中的高浓度甲醛原料制备技术。该技术是以甲醇为原料经过铁钼催化氧化、醋酸吸收、水吸收、减压降膜蒸发、加压精馏等工序,获得浓度85%的甲醛水溶液,能够满足丙烯酸合成工艺原料醋酸甲醛摩尔比2:1的要求。该技术大大降低了甲醛溶液带入到丙烯酸反应系统中的水份,降低了能耗,减少了废水排放。     

浓缩煤层气深冷液化提氦工艺

氦气是国家重要战略气体之一,天然气提氦是其主要工业来源。我国由于缺少天然气资源严重受制于氦垄断国家,寻找新的氦气提取资源迫在眉睫。从与天然气组成类似,且不需复杂前处理的浓缩煤层气中提取氦气可作为破除我国氦气“卡脖子”的重要方向。利用Aspen HYSYS软件对浓缩煤层气提氦联产液化天然气(LNG)工艺进行模拟计算,分析了提氦塔的进料温度、进料压力、回流比、理论板数与进料位置及原料气组成等参数对深冷液化提氦工艺能耗、粗氦和LNG产品质量的影响。结果表明：浓缩煤层气深冷液化提氦工艺主要耗能设备为循环制冷过程中的压缩机和膨胀机,提氦过程中的冷凝器和再沸器。进气低温、高压条件下,深冷液化提氦分离效果好。一、二级提氦塔和脱氮塔的理论板数分别为8、7和4时,深冷液化提氦系统投资费用最低,经济性好。原料气中CH₄体积分数由86%提高至93%,He体积分数由0.8%提高至1.5%,N₂体积分数由13.2%降至5.5%时,经两级低温冷凝提氦后产品粗氦体积分数由66.68%提高至70.49%,He回收率由99.67%提高至99.93%,粗氦产量由7.47 m     

乙酸乙酯提浓塔的模拟与优化

通过选取合适的热力学模型,对乙酸乙酯提浓塔的操作进行模拟,与实际操作数据相比,误差在5%以内。对提浓塔的理论板数、回流量和进料位置等参数进行分析,得到了最优化的设计参数。     

优化丁烯提浓装置操作的探索

针对丁烯提浓装置的实际情况提出适当降低溶剂与进料量的比率，优化操作条件，从而提高了生产负荷及经济效益。     

乙酸乙酯提浓塔的模拟与优化

通过选取合适的热力学模型,对乙酸乙酯提浓塔的操作进行模拟,与实际操作数据相比,误差在5%以内。对提浓塔的理论塔板数、回流量和进料位置等参数进行分析,得到了最优化的设计参数。     

混合碳四催化异构丁烯提浓工艺研究

介绍了混合碳四催化异构丁烯提浓工艺流程、原理、特点及工业应用。混合碳四中低沸点组分1-丁烯经固定床反应器、催化蒸馏塔深度异构化为高沸点的2-丁烯组分,提高了轻重关键组分沸点差。催化蒸馏塔顶得到异丁烷产品,塔底得到高烯烃碳四。与萃取精馏工艺相比,该工艺具有流程短、投资省、能耗低、产品质量好、总烯烃损失率低、无废水产生、环境友好、易于操作等优点,已有数套工业装置应用。     

井下煤层气抽采工艺的优化研究

针对煤矿井下上隅角煤层气超限问题突出,现有的井下煤层气抽采受限制多、抽采效果差的情况。提出了一种新的地面直井抽采工艺技术,对直井井身结构进行了研究,确定抽采直井应穿过煤层并把筛管设置到采动裂隙带边缘到冒落带的“三开”井身。对直井抽采工艺方案进行了研究,结果表明新的抽采工艺能够将单井的产气量提升到1.47万m3/d以上,将井下上隅角煤层气的体积分数降低77.5%,取得了极好的煤层气治理效果。