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。

适用可再生能源不确定特性的合成氨多稳态柔性工艺技术

双碳背景下,风光可再生能源发电是能源发展的重要方向,“绿氢”由于其长周期存储和零碳特征,可以有效解决风光电力消纳的难题,有望与电能一同成为未来能源体系的两大支柱。但是由于氢气自身特性和氢脆造成的材料瓶颈,“绿氢”发展遇到制储运多环节安全性与经济性挑战。绿电制氢制氨的“电制绿氨”路径被认为是解决“绿电”“绿氢”技术经济困局的重要途径之一。针对风光资源的不确定性,分析了基于合成氨“哈-博”工艺多种解决方案的优劣,提出了多稳态柔性“电制绿氨”工艺模式以解决“源网氢氨”复杂技术特征耦合下的设计、装置和运行问题;研究了多稳态柔性“电制绿氨”工艺的系统性技术架构、整定经济运行负荷与运行周期的最优化方法;开发了电氢氨一体化数字仿真模型,计及电力约束、资源波动、氢氨需求、系统运行效率和可靠性等因素,对全场景、全流程下的“电制绿氨”进行协同优化,形成了一套面向动态运行的绿电耦合化工的设计方法;研究了催化剂结构性能调优与合成塔内件结构的优化方法,开发了复杂变工况条件的催化剂宏观动力学模型,以及电氢氨一体化协同调度与智能控制技术。多稳态柔性“电制绿氨”工艺实现了合成氨经济运行负荷在30%~110%,负荷调节速率在0.5~1.0%/min,支持日、班,及班内多时域负荷调节要求,30%~110%负荷运行下单位合成氨综合能耗均优于GB 21344—2015《合成氨单位产品能源消耗限额》的标杆值。

乙炔尾气制氢设计优化

利用Aspen模拟计算,分析乙炔尾气组分波动对制氢装置运行的影响,提出通过调整工艺蒸汽温度的解决方案,并与设置在线加热炉解决方案进行比较,优化了设计。

褐煤低压加氢液化技术与下游产品探讨

简述了国内外煤直接液化主要技术及特点,通过分析,得出10MPa褐煤低压加氢液化技术是可行的,介绍了褐煤低压加氢液化技术的特点和主要流程,该技术采用一步法制油煤浆、过滤分离固液及干馏-激冷的残渣处理工艺,为褐煤液化和液化残渣处理提供一条新思路。对比了高、低压加氢液化的技术参数、工艺特点、煤耗和产品的费用,探讨了褐煤低压加氢液化下游产品的开发,认为开发高附加值油品以及针状焦、泡沫炭、碳纤维等碳材料可显著提高低压加氢液化的经济效益。

基于动态模拟的甲醇精馏三塔流程安全泄放研究

采用Aspen HYSYS流程模拟软件对甲醇精馏三塔流程进行动态模拟,分析在回流失效、过度热量输入、火灾、停电等工况下精馏系统各塔安全阀泄放量的流量-时间曲线,为优化火炬系统设计提供依据。