低濃度瓦斯利用技術(shù)在我國的應(yīng)用及現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2025-08-09 21:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 方面的技術(shù)途徑: 一、變壓吸附濃縮技術(shù)。二、 低溫液化分離技術(shù)。、變壓吸附濃縮技術(shù)變壓吸附技術(shù)是利用吸附劑的平衡吸附量隨組分分壓升高而增加的特性,進(jìn)行加壓吸附、減壓脫附。變壓吸附技術(shù)目前被認(rèn)為是比較成熟的技術(shù),在天然氣領(lǐng)域有系列的裝置可供選擇。將該技術(shù)用在瓦斯提純領(lǐng)域里,主要取決于其經(jīng)濟(jì)合理性和安全可靠性。低濃度瓦斯氣體的提純工序復(fù)雜, 經(jīng)濟(jì)性成本較高。根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院撫順分院的實(shí)驗(yàn),制取體積分?jǐn)?shù)80%的瓦斯,原始?xì)怏w積分?jǐn)?shù)為30%時(shí),。原始?xì)怏w積分?jǐn)?shù)為20 %時(shí), ,效率降低2 /3。此外,低濃度瓦斯中含有O2,在變壓吸附過程存在一定安全隱患。我國最先從事煤礦低濃度瓦斯變壓吸附濃縮技術(shù)研究的是西南化工設(shè)計(jì)研究院。早在20世紀(jì) 80年代, 西南化工設(shè)計(jì)研究院就已開發(fā)成功變壓吸附法( PSA)濃縮煤層氣中 CH4的技術(shù),并為河南焦作礦務(wù)局提供了瓦斯處理量為500m3/h(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))的第1套瓦斯?jié)饪s裝置, 于 1987年試車成功。該裝置可以將瓦斯氣中CH4體積分?jǐn)?shù)從 20%提高到50%95% ,濃縮后的富 CH4 氣熱值相當(dāng)于城市煤氣的熱值水平。近年來西南化工設(shè)計(jì)研究院又在開展低濃度煤層氣脫氧技術(shù)的研究,通過消耗部分瓦斯與O2發(fā)生氧化反應(yīng)而脫出O2, 從而保證變壓吸附過程中的安全問題。此外,太原理工大學(xué)、 北京科技大學(xué)也在開展變壓吸附濃縮技術(shù)的研究。太原理工大學(xué)擬將變壓吸附濃縮技術(shù)用于煤礦井下, 采用井下移動(dòng)制氮技術(shù)進(jìn)行抽出瓦斯的濃縮分離。北京科技大學(xué)擬采用真空變壓吸附技術(shù)對煤礦乏風(fēng)瓦斯進(jìn)行濃縮分離。、低溫液化分離技術(shù)2000年以來, 隨著低溫深冷技術(shù)的成熟和發(fā)展,美國等西方發(fā)達(dá)國家針對煤層氣的特點(diǎn), 相繼開發(fā)了小型液化分離系統(tǒng), 綜合開發(fā)和利用煤礦低濃度瓦斯。中科院理化技術(shù)研究所是我國從事低溫技術(shù)研究與大型低溫系統(tǒng)開發(fā)的主要單位,最早在國內(nèi)建成兩套小型天然氣液化裝置。針對我國煤層氣資源的特點(diǎn),中科院理化技術(shù)研究所的科技人員開展了含氧煤層氣液化分離試驗(yàn)研究。2002年中科院理化技術(shù)研究所開始研發(fā)含氧煤層氣液化分離技術(shù), 在計(jì)算機(jī)上仿真實(shí)際液化分離過程,積累了大量的與實(shí)際相吻合的數(shù)據(jù)。采用氮?dú)馀蛎浿评溲h(huán)和低溫精餾的方法完成了含氧煤層氣的分離與液化工業(yè)試驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)工作。2005年,中科院理化技術(shù)研究所與山西晉城煤業(yè)集團(tuán)合作,開展含氧煤層氣液化分離試驗(yàn),計(jì)劃在寺河礦建設(shè)日處理量為50000m3的工業(yè)試驗(yàn)裝置(后于2006年在寺河礦建成日處理量4300 m3的工業(yè)試驗(yàn)裝置)。同年又與北京贊成國際投資有限公司合作,采用不同于晉城煤業(yè)集團(tuán)的流程方案,在陽煤五礦建成了日處理量為4300m3的工業(yè)試驗(yàn)裝置。哈爾濱工業(yè)大學(xué)低溫與超導(dǎo)技術(shù)研究所于2007年8月新建一個(gè)天然氣液化技術(shù)試驗(yàn)中心哈工大大慶肇州液化天然氣試驗(yàn)中心。該中心擁有1套日產(chǎn)20m3LNG油田伴生氣液化裝置和日產(chǎn)5m3的煤層氣液化裝置。其中日產(chǎn)5m3LNG液化裝置是針對低濃度煤層氣設(shè)計(jì)的, 包括煤層氣凈化液化、精餾和貯存4個(gè)部分,全部采用可移動(dòng)的橇裝模塊式結(jié)構(gòu),
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