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。     

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。     

含氧煤层气液化流程爆炸极限分析

大部分含氧煤层气由于技术限制没有被合理利用,而是直接放空,不仅浪费资源,而且污染大气环境。针对某一典型煤层气气源条件和组分特点,设计了一种新型的液化精馏工艺流程,结合HYSYS软件模拟计算结果以及爆炸极限理论,对该液化精馏工艺流程的爆炸极限进行了分析计算,结果表明煤层气中甲烷浓度在压缩、液化以及节流过程中都高于爆炸上限,操作过程安全性比较高。但在精馏塔顶部甲烷浓度开始低于爆炸上限而导致精馏过程存在安全隐患。首先对原料气进行初步脱氧,然后再通过调整精馏塔塔底采出量来控制塔顶杂质气体中甲烷含量,使得其在整个液化及精馏流程中始终高于爆炸上限。分析结果表明,采取安全措施后整个流程都不存在爆炸危险性,甲烷回收率和产品纯度都较高,而且整个流程能耗也比较低。模拟结果显示,所设计的液化及精馏流程对不同气源具有较好的适用性,分析计算结果为含氧煤层气的杂质分离、操作过程的爆炸极限分析以及安全措施的采取提供了一定的参考。     

低浓度煤层气分离提纯的研究进展

综述了应用于低浓度煤层气分离的主要方法,包括低温精馏法、吸附分离法、膜分离法和水合物法,探讨了各种方法在不同工艺条件下的分离效果,分析了它们的优缺点。文中总结了每种方法需要解决与突破的关键性问题：低温精馏法获得的甲烷浓度高,但在处理含氧煤层气时首先要脱氧;吸附分离的关键技术在于吸附剂的选择,吸附剂决定了该方法的经济效益与难易程度;对于膜法分离,影响煤层气分离效果的主要因素在于膜材料的选择及制膜工艺;对于水合物法,寻找制备具有较高分离效率的添加剂是关键。最后指出,多种方法结合、多级分离的分离方法是未来研究发展方向。     

分离富集低浓度煤层气CH4技术的研究进展

低浓度煤层气作为一种非常规天然气资源，无论是脱氧再分离技术还是直接分离技术都需要解决CH₄/N₂的分离难题。主要从两个方面进行综述：介绍了低浓度煤层气中催化燃烧脱氧法、焦炭燃烧脱氧法、硫化钠脱氧法和膜分离脱氧法并讨论了其脱氧机理及发展前景；着重讨论了作为低浓度煤层气变压吸附分离技术中所需的商用活性炭、生物质活性炭、聚合物制碳基材料3类吸附剂，并对其的吸附与分离CH₄机理进行了详细的总结与分析，提出了分离富集低浓度煤层气CH₄选择性提升的方法，最后展望了低浓度煤层气脱氧及分离富集甲烷的应用前景和发展趋势。     

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。     

变压精馏在硫化氢提纯装置的应用

硫化氢是硫化工项目生产二甲基二硫及二甲基亚砜产品的原料气。硫化氢提浓装置将低温甲醇洗酸性气送至硫回收装置的硫化氢酸性气进行提浓,处理后使其浓度≥99%。工艺设计过程中,发现常压下硫化氢和丙烷形成二元共沸物,共沸物的形成不但难以精馏分离,同时对硫化氢纯度造成了一定的影响,故考虑用一种特殊的精馏方式对硫化氢和丙烷进行有效的分离,大部分共沸物组成都对压力变化比较敏感,故采用连续性变压低温精馏的方法进行共沸物分离。     

煤矿瓦斯综合利用技术开发进展

介绍了我国煤层气利用现状,分别阐述了煤矿瓦斯脱氧与分离提浓、煤矿瓦斯自热转化制氢与液氨技术开发进展。重点介绍了煤矿瓦斯耐硫催化脱氧关键技术,并提出了以该技术为核心的煤矿瓦斯脱氧制CNG/LNG的技术方案。     

含氧煤层气分离提纯技术的研究进展

分别从直接分离与先脱氧再分离技术两个方面,介绍了含氧煤层气分离提纯的研究现状及存在的问题,并指出今后的发展方向。同时,针对低甲烷浓度含氧煤层气的真空变压吸附分离技术的研究进展进行了评述,指出高容量、高选择性吸附剂的研发是该技术工业化应用的关键。     

萃取精馏分离乙烷/乙烯的溶剂

引　言乙烯 /乙烷的分离是乙烯生产过程中非常重要的一步 .长期以来 ,低温精馏在烷烃 /烯烃分离中占主导地位[1] .尽管精馏是一种非常成熟的工艺 ,并且近期内不易被其他方法取代 ,但低温精馏一直存在着压缩功耗高 ,冷耗大 ,板数多的缺点 .例如 ,在一个 10 0多块塔板的精馏塔内分离乙烷 /乙烯 ,需要在 - 2 5℃的低温和 2 .30 6ＭＰａ的高压下操作[1] .所以研究人员一直致力于寻求一种高效、节能、低成本的方法 ,以取代低温精馏分离烷烃 /烯烃 .目前 ,文献报道[2～ 5] 中有关轻烃分离的方法主要有膜分离、吸附、吸收和萃取精馏等 .膜分离法具…     

低浓度煤层气提纯的研究现状

煤矿开采过程中排放出大量低浓度煤层气,提纯利用这部分煤层气对我国能源开发利用和环境保护意义重大,其难点是经济高效地分离CH4和N2.本文从CH4/N2分离技术、变压吸附分离CH4/N2吸附剂和制备新型炭分子筛3个方面逐层对低浓度煤层气提纯进行了综述和展望.介绍了CH4/N2分离技术研究进展,对其在低浓度煤层气提纯中的应用前景进行了对比.概述了常用变压吸附剂分离CH4/N2的研究现状,分析了它们在低浓度煤层气提纯应用中的优缺点,并提出了制取适合低浓度煤层气提纯用的新型炭分子筛的方法.     

Hybrid Membrane-Cryogenic Distillation Air Separation Process for Oxygen Production

A hybrid air separation process for oxygen production uses a membrane gas permeator with bypass to increase the oxygen concentration of the feed to 23.5% before the cryogenic distillation plant. A 23.5% limit on oxygen is required to avoid use of more expensive construction materials. By pre-concentrating the oxygen, the feed flowrate to the compressor, heat exchangers and the distillation column can be reduced by 11%, which reduces power requirements and sizes of the downstream equipment. Achieving this concentration with very low energy requirements is surprisingly difficult with commercially available membranes. New membrane materials with higher fluxes and selectivities could make the process more economical.     

煤层气脱氧剂的研究进展

阐述了燃烧脱氧、催化氧化、化学吸收法等3种脱氧机理，主要综述了贵金属、铜系、铁系、锰系、钼系以及多孔陶瓷材料等相关脱氧剂的制备工艺、脱氧原理和研究现状。通过对比不同脱氧剂的制备成本以及脱氧效果、后处理程序等，指出各种脱氧剂的优缺点。其中贵金属脱氧剂脱氧效果最好，但消耗甲烷、氢气等还原气体，且产生CO₂/H₂O等杂质；非贵金属脱氧剂价格低廉，但脱氧效果略差，使用温度相对较高；非金属型脱氧剂具有不易硫中毒等优缺点。最后，综合前述脱氧剂的特点，提出脱氧剂的两个发展方向，即非金属脱氧剂和具有较强吸附、催化性能的复合型脱氧剂。     

Energy Minimization in Cryogenic Packed Beds during Purification of Natural Gas with High CO2 Content

Minimization of energy consumption was explored for countercurrent switched cryogenic packed beds in which separation of CO₂ and other components of natural gas can be achieved based on differences in freezing or desublimation points. Highly pure CO₂ and methane were obtained after separation. An experimental setup for CO₂ removal from natural gas was constructed and a detailed experimental study was conducted by changing different operating parameters. Compared to other cocurrent or jacket‐cooled constant‐temperature configurations, countercurrent switched beds provided optimal separation and energy efficiencies. The effects of important process parameters like initial temperature profiles of the cryogenic bed, feed composition, and feed flow rate on energy requirement, bed saturation, bed pressure, and cycling times were investigated. The energy requirement for cryogenic packed beds was compared with the conventional cryogenic distillation process.     

煤层气集输管道设计影响因素研究

煤层气田的特点是煤层气组分较纯,气田单井产量低,井网分布密集且井口数量众多,井口压力较低。由于煤层气田集输管网压力较低,需建设大量管道,投资费用高。研究煤层气集输管道计算影响因素及其规律对管道参数设计和优化、降低管道总体投资具有重要意义。采用多相流模拟软件OLGA建立了煤层气集输管道水力计算模型,模拟分析了管道流量、管径、含水率、进站压力对管道压降参数的影响,得出管径是集输设计的主要影响参数。敏感性分析结果显示煤层气集输管道设计参数的关键影响因素为管径和流量,且管径的影响最大。研究对于煤层气田的集输管道的计算和设计具有指导意义。     

晋城市煤层气综合利用产业化发展前景

煤层气可以用来发电和化工原料,但是现在却随着采煤过程继续大量排入大气,在浪费资源的同时,又污染了大气环境.随着能源的日益紧缺,作为一种补充能源煤层气将成为经济新的增长点.     

煤层气回收及CH4/N2分离PSA材料的研究进展

我国煤层气蕴藏丰富,在面临能源危机时代煤层气可作为天然气能源的有效补充。本文介绍了低浓煤层气回收即CH₄/N₂分离几种常见技术：低温技术、水合物技术、溶解技术、膜分离和变压吸附技术（PSA）的分离原理、技术开发和研究的现状,并分析了各项技术目前存在的问题。讨论了多孔材料,如活性炭、碳分子筛、沸石分子筛和新型金属有机骨架材料（MOFs）等对CH₄/N₂吸附分离效果的研究进展,由于MOFs材料的吸附性能随温度或压力的改变出现飞跃,预示了其在PSA领域广阔的应用前景。     

低变质煤低温干馏生产兰炭的技术进展与分析

对低变质煤生产兰炭的技术及发展进行了总结,指出了兰炭生产不同阶段的技术发展特点。在对现行的大型干馏生产技术分析的基础上,对新一代干馏技术的发展方向提出了展望,对富氧干馏、干熄焦、微波干馏等技术的研究现状及产业化应用前景进行了分析。     

煤层气成藏机理研究进展综述

煤层气是贮存于煤层及其邻近围岩之中的一种自生自储式非常规天然气,其成藏机理包括煤层气从生成、赋存到运聚成藏的整个过程。本文是在大量调研国内外前人研究成果的基础上,简要介绍了煤层气成藏机理的研究历史;系统的总结和分析了煤层气在生成、赋存、运移机理方面的研究现状及研究进展;指出了煤层气研究方面目前存在的问题以及未来的发展趋势,为系统地开展煤层气成藏机理研究,建立符合我国地质条件的煤层气基础理论提供参考。