空气氛围下紫茎泽兰气化条件研究

考察了空气氛围下热解温度、空气流量、升温速率等因素对紫茎泽兰茎干气化特性的影响。试验结果表明,热解温度的提高有利于H2含量的增加,CO、CH4、C2H4含量则随着热解温度的上升而下降;空气流量的增加有利于CO含量的增加,H2、CO2、CH4、C2H4含量由于空气的引进均出现下降现象,在5—10mL／min范围内,燃气组分变化幅度最大;升温速率的增加有利于CH4和CO2含量的上升,H2含量先下降后上升,CO含量则是先升后降。热解温度和空气流量上升均不利于燃气热值的提高,而升温速率增加燃气热值提高。     

串行流化床生物质气化动力学模拟

生物质是一种清洁、可再生能源,来源广泛。串行流化床气化工艺将生物质气化和燃烧过程分离,具有气化温度较低和合成气浓度高等优点,是国内外学者进行生物质能源利用研究的热点之一。为模拟其气化过程,针对松木和玉米秸秆这2种生物质原料,以水蒸气为气化介质,结合气化反应动力学方程,利用Aspen Plus系统(V7.2)对串行流化床生物质气化过程进行了动力学模拟,考察了进料水蒸气与生物质质量比(S/B)和气化温度对气化干气组成和产率的影响。模拟结果表明:①S/B值的变化、气化湿度的变化对松木和玉米秸秆气化所得干气组成及产率的影响趋势是一致的,但随着S/B增加,松木和玉米秸秆气化所得干气产率增加,CO_2和H_2含量升高,CO含量降低;②随着气化温度的升高,干气中H_2和CO_2含量逐渐降低,CO含量和干气产率增加;③在相同研究条件下,松木气化所得干气中的H_2含量与玉米秸秆气化相当,但产率优于玉米秸秆气化的产率。     

中药渣双回路循环流化床气化试验

中药渣是中药材煎煮后的残余物,其热解气化是中药渣类生物质处理应用的重要选择方向。为此,采用带有二级返料装置的循环流化床,对杞菊地黄丸药渣进行了气化试验。以200 ℃热空气为气化剂,研究了二级返料装置开启前后空气当量比（ER）对气化特性的影响,结果表明：①随着（ER）的增大,气化炉内温度升高,燃气热值和燃气中焦油含量降低,气化效率先增大后减小;②二级返料装置闭合时,较好的ER取值范围为0.24~0.30、燃气热值为5 100~5 800 kJ/m³、气化效率为71%~74%;③二级返料装置开启时,理想的ER取值范围为0.26~0.30、燃气热值为5 400~5 900 kJ/m³、气化效率为76%~78%。在二级返料装置开启状态下研究了水蒸气配比S/B对气化过程的影响,结果表明：①空气当量比为0.28时,随着S/B的增大,气化炉内温度逐渐降低,燃气中焦油含量升高,燃气热值先增加后减小,当S/B为0.4时燃气热值取得最大值（6 200 kJ/m³）;②在相同ER条件下,二级返料装置开启状态下燃气热值及气化效率均高于闭合状态。该研究成果可以为中药渣废弃物的高效清洁利用提供参考。     

低阶煤固定流化床热解及半焦气化实验研究

采用固定流化床研究了三种低阶煤的常压热解及其热解半焦的气化特性,探究了样品粒度、反应温度、反应时间及流化气中O2含量对上述过程的影响,确定了循环流化床热解-气化耦合工艺适宜的反应条件。结果表明,在实验选择范围内,样品的粒度基本不会影响热解过程,在水蒸气气氛下,温度越高,热解气体产率越高,半焦产率越低;600 ℃和20 min时能获得最高的焦油产率。循环流化床热解-气化耦合工艺碳的有效利用率率高于原煤固定流化床气化工艺,同时副产煤焦油;温度越高,有效气产率和有效碳转化率越高;实验范围内,O2含量对合成气产率的影响较小,但可以调节H2和CO的相对含量;900 ℃、半焦气化15 min即可获得较理想的合成气产率及有效碳转化率。     

炼油与气化结合工艺技术的探索

重质油加工过程中的过剩碳质可以通过气化反应生产H2。笔者探讨了类似催化裂化待生剂上焦炭制氢的技术问题。实验表明,空气烧焦时,烟气中CO含量随原料气O2浓度的增加而增加;在扩散控制区．温度升高不利于CO含量的增加。水蒸气或CO2与焦炭反应的有效气体（CO＋H2）的产率为3．43l/g（以1g/℃计．以下同）,但反虚速牢较低．910℃反应15min时,消炭率在50％（质量分数．以下同）左右。水蒸气与O2为反应气体时．有效气体产率在1．9l／g左右．910℃反应10min时,消炭率在90％以上。     

石油焦水蒸气气化反应的实验研究

在固定床气化反应器中,考察了石油焦粒径、水蒸气流量、温度、压力和氧气量对石油焦水蒸气气化反应的影响。结果表明,当石油焦粒径小于380 μm、水蒸气流量高于0.85 g/min时,基本消除了内外扩散对石油焦水蒸气气化反应的影响;在消除内外扩散影响的前提下,随着反应温度和压力的升高,石油焦气化反应速率呈现增加的趋势,其中温度对石油焦气化反应速率的影响更大,气化产物中H2含量逐渐降低,CO含量逐渐增加。反应系统中氧气的加入,不仅与石油焦发生燃烧反应放出热量,还与生成的H2和CO发生反应。因此,必须合理优化反应条件和开发配套反应设备,以保证气化反应快速高效地进行。     

鲁奇炉煤气化甲醇弛放气制天然气CO_2含量超标原因分析及解决办法

鲁奇炉气化甲醇弛放气生产煤制天然气产品,要控制好其中H2、CO、CO2等组分,以保证天然气产品中CH4含量达到标准。在实际生产过程中,在工况不稳定的情况下,经常出现CO2含量超标现象,导致天然气产品热值下降,因此针对这个问题对各种情况做出具体分析并提出了相应解决措施。     

乙醇水蒸气重整制氢模拟研究

利用Aspen Plus对乙醇水蒸气重整进行模拟,分析了影响乙醇水蒸气重整制氢反应的主要因素:压力、温度、水醇比。结果显示,压力升高,H2产率降低,CO2、CH4产率变化较小,其较理想反应压力为常压;温度升高,H2、CO产率增加,当温度为350℃~650℃时,H2的增长速率较快,而当温度达到650℃以上时,H2产率基本不变;水/醇的物质的量比增加,有利于乙醇转化,综合考虑能耗等因素其较优水醇比为7左右。在选定的反应条件650℃、0.1MPa、水/醇的物质的量比为7,CO2吸收塔板数18,塔顶压力0.6MPa,所得产品气可燃性气体物质的量分数为92.914%,其中H2为82.156%。     

渣油流化床催化裂解与积炭气化燃烧催化剂再生

采用实验室流化床反应器研究了渣油裂解耦合焦炭气化燃烧分级转化委内瑞拉稠油减压渣油技术的可行性。FCC平衡催化剂经过水蒸气失活处理得到的 A FCC催化剂在渣油裂解中表现了合适的裂解催化活性,可确保渣油裂解获得较高的液体产率和较低的焦炭产率。考察了裂解温度、蒸汽/油质量比、剂/油质量比等主要操作参数对A FCC催化剂催化渣油裂解性能的影响,也对比了积炭催化剂的气化再生和先气化后燃烧再生的再生效果。结果表明,在520℃、蒸汽/油质量比06、剂/油质量比617等最优操作参数下,渣油裂解的转化率超过90%,液体产率超过75%。积炭催化剂气化气中CO和H2总体积分数达到86%;与仅采用气化再生方法相比,先气化再燃烧的再生方法缩短了再生时间约40%,再生后的催化剂具有与原A FCC更接近的裂解活性,验证了渣油流化床催化裂解耦合气化燃烧再生催化剂技术的优势。     

热管式生物质气化炉的研究

将高温热管技术引入生物质气化中,开发了一种间接供热的热管式生物质气化炉,对高温热管的传热性能和4种生物质原料(木屑、玉米秆、稻壳和稻草)的水蒸气气化特性进行了研究。实验结果表明,气化炉内床层轴向和径向温度的变化趋势与高温热管启动温度的变化趋势基本一致。反应温度和原料种类影响气体产物的组成。在反应温度为650～950℃时,4种原料的气体产物中H2体积分数均为50%～60%,且随反应温度的升高而增加,H2含量增长率的大小顺序为:木屑>玉米秆>稻壳>稻草;CO2体积分数为15%～30%,且随反应温度的升高而减少,木屑和玉米秆的气体产物中CO2含量高于稻壳和稻草;CO和CH4含量随反应温度的升高变化较小,原料种类对CH4含量影响较小,稻壳和稻草的气体产物中CO含量比木屑和玉米秆高。     

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��The reactions in combustion furnace are very complicated in Claus sulfur recovery process, but it is important for design and production to research these reactions. The reactions which produce H₂, CO. COS and CS₂ are discussed in this article. It is pointed out that H₂ and CO are mainly generated from the decomposition and reactions of H₂S and CO₂ in acid gas and the resultant is rough increased with the increasing of the H₂S content in acid gas and the temperature of furnace. COS is formed by the reaction between CO and elemental S. Once H₂S content in acid gas is over 70%, COS yield drops rapidly. CS₂ is formed by the reaction between CH₄ and elemental S. When the temperature of furnace increases to about 1300��, the generation of CS₂ is stopped.     

基于Aspen Plus的生物质化学链气化耦合CO2裂解模拟研究

生物质化学链气化耦合CO₂裂解技术能够在产生高品质合成气的同时将CO₂转化为CO,是可以同步实现CO₂增量降低和存量减少的有效手段之一。使用Aspen Plus软件,建立了生物质化学链气化耦合CO₂裂解过程的模型,研究了温度、压力和生物质与氧载体质量比(m(Biomass)/m(Oxygen carrier),简称m_B/m_O)对反应产出合成气组分、气化特性参数和系统热负荷的影响。结果表明：随着温度的升高,反应产出的合成气中CO、H₂含量呈现上升趋势,CO₂、CH₄含量下降,产气热值增大,且在高于800 ℃时趋于稳定,反应温度在1000 ℃以下时,系统产热可以满足反应需要;当反应压力由0.1 MPa提高至0.5 MPa时,H₂、CO含量下降,CO₂含量提高,合成气热值下降,系统整体放热量增大;当m_B/m_O增大时,生物质进料量逐渐增多,氧载体还原产物中Fe含量增大,FeO含量降低,合成气热值上升;当m_B/m_O在0.3~1.3区间内时,系统产热可以满足系统反应所需。耦合CO₂裂解反应器后碳转化率有较大提升,并且在m_B/m_O为0.7时提升最为显著。     

惰性及特种可燃气体对甲烷爆炸特性的影响实验及分析

天然气开采和集输过程中的防爆问题一直是安全控制的重点,常见的特种可燃气体（H₂、H₂S和CO）及惰性气体（CO₂和N₂）对天然气的爆炸特性有很大影响。为此,通过实验和理论模型,分析了惰性气体和特种可燃气体对CH4爆炸特性的影响规律。结果表明：①随着惰性气体含量的增加,CH₄爆炸极限范围变窄,爆炸的临界氧含量值增大,爆炸的危险性降低,其中CO₂比N₂具有更好的爆炸抑制效果;②随着特种可燃气体含量的增多,混合可燃气的爆炸极限会向所添加特种气体的爆炸上下限逼近,明显扩大了CH₄的爆炸极限范围,降低了发生爆炸的临界氧含量,增加了爆炸风险;③在有惰性气体存在的条件下,温度、压力的上升也会增加CH₄的爆炸风险。该研究成果可应用于气田、煤田开发和天然气集输过程中的防爆工艺,预防和降低天然气爆炸风险,保证安全生产。     

流化床中造纸黑液催化石油焦气化特性

利用实验室规模流化床气化反应器,考察了造纸黑液对石油焦水蒸气气化反应的催化效果,并分析了其催化反应机理。结果表明,造纸黑液不仅能显著提高石油焦的气化反应活性,还能大幅提高气化气中H₂的含量。脱水黑液添加量为黑液与石油焦质量之和的10%时催化效果较好,达到相同气化反应速率时的反应温度比纯石油焦气化低200℃左右;在相同反应温度下提高气化反应速率5倍左右,可提高气化气中H₂体积分数约8百分点。黑液中的碱金属活性组分能够破坏石油焦中的C=C芳香结构,同时与石油焦中的碳结合生成活性较高的碳氧复合物C(O),从而提高气化反应速率;碱金属还促进了水煤气变换和CH₄水蒸气重整反应,使得H₂的生成量增多。因此,造纸黑液是一种有效的石油焦气化生产富氢合成气的催化剂。     

硫酸盐热化学反应蚀变天然气模拟

高H₂S天然气一般被认为是硫酸盐热化学还原反应(TSR)的结果。在高温高压不饱和水蒸气条件下对天然气与硫酸镁TSR反应进行了热模拟实验研究,确定了TSR反应途径,探讨了TSR可能的地质影响因素。结果表明,天然气与硫酸镁反应主要生成MgO、H₂S、CO₂及焦炭等产物,随着模拟温度升高,TSR转化率逐渐增大,天然气中总烃含量减少,CH₄比例逐渐增大,C₂H₆与C₃H₈ 含量呈递减趋势。干燥系数与CO₂含量呈明显的正相关关系,干燥系数与H₂S含量以及CO₂与H₂S含量之间正相关性低,这可能是由于TSR不同阶段主要控制因素不同导致的。地质条件下,高硫化氢天然气的形成与演变很可能受控于温度、碳链长度、金属离子、水和硫化氢含量这几种主要因素。     

环烷基变压器油精制过程中气体含量变化的研究

以中国海洋石油集团有限公司自产环烷基原油常二线馏分油为原料,考察了加氢脱酸-糠醛精制-液相脱氮和白土补充精制联合工艺各精制阶段对环烷基变压器油中气体含量的影响。结果表明：环烷基原油常二线馏分油经联合工艺精制生产变压器油时,液相脱氮电精制阶段会使变压器油中的氢气、二氧化碳、甲烷、乙烯及乙烷气体含量明显升高;通过调整电精制工艺条件和增设真空过滤装置进一步降低了变压器油产品中的气体含量,所生产的变压器油产品的气体含量均满足电力行业标准的技术要求。     

流体包裹体主要成分及谱学特征研究——以塔河油区下奥陶统储层为例

通过对塔河油区下奥陶统储层的流体包裹体特征以及拉曼位移和成分特征、主要成分含量(CO₂,CH₄,H₂O等)与埋藏深度关系等研究发现:①下奥陶统储层中存在2大类8个种类及4种组合的流体包裹体;②下奥陶统储层流体包裹体以富含CO₂与CH₄烃类包裹体和H₂O—CO₂盐水包裹体为主;③在单个包裹体中,甲烷拉曼特征峰随埋藏深度总体是升高趋势,而其相对含量则为先升后降;④二氧化碳拉曼特征峰、相对含量随埋藏深度同时呈下降趋势;⑤水的拉曼特征峰随埋藏深度呈一定的非线性变化趋势;⑥气相中甲烷与二氧化碳的摩尔百分含量呈消长关系;它们均可用于推测油气捕获时的成熟度指标,而水的拉曼位移随埋深变化则可间接判断其溶液介质性质。      

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��The equilibrium solubility of sour gas mixture of H₂S and CO₂ in MDEA aqueous solution (2.5kmol/m³),had been determined at 40�� and 100��.The scope of partial pressure of H₂S is 0.03��149.35 kPa and that of CO₂ is 1��416.85 kPa.A solubility isoline chart of the sour gas mixture of H₂S and CO₂ is shown in this paper also.     

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由化石燃料燃烧排放的ＣＯ２对全球生态环境，经济发展、人类健康和生活质量将产生深远影响；将ＣＯ２储存在地下和海洋中，或开发利用ＣＯ２新途径，均可减少大气中ＣＯ２的浓度，更为积极的措施是改变能源消费结构，提高能源利用率，通过甲烷（ＣＨ４）转化为甲醇（ＣＨ３ＯＨ）并用它作运输燃料将有效地减少ＣＯ２对大气的排放。论述了在ＣＨ４制合成所和ＣＨ３ＯＨ合成新工艺研究上所取得的进展。