地下煤制气制取液化天然气和液氢工艺研究

目的脱除地下煤制气中的酸气,将地下煤制气中的CH_(4)和H_(2)分离出来并液化。方法对常见的分离方法进行对比,确定采用低温精馏法对煤制气进行脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化。根据低温精馏法的原理,设计了一种全新的地下煤制气脱酸气、分离CH_(4)和H_(2)并液化的工艺流程,该工艺主要由两个精馏塔、一个两相分离器和三级氦膨胀制冷系统组成。同时利用HYSYS软件对其进行模拟分析,确定最优参数。结果该工艺可以将地下煤制气中CO_(2)的摩尔分数脱除到0,H_(2)S的摩尔分数脱除到3.65×10-14,满足处理要求。同时可以实现CH_(4)回收率为99.97%,加压液化天然气(PLNG)的摩尔分数为99.97%,H_(2)的回收率为98.30%,液氢(LH_(2))的摩尔分数为99.99%。结论该工艺可以有效利用地下煤制气制取PLNG和LH_(2),且所需能耗较传统工艺能耗降低了11.64%,具有较高的经济效益。

地下煤合成气脱碳工艺优选及能耗模拟优化研究

地下煤蕴含的资源量十分巨大,地下煤合成气中CO_(2)含量比常规天然中的CO_(2)含量高,传统MDEA脱碳工艺无法较好地使地下煤合成气中的CO_(2)达到天然气净化指标要求。且传统的脱碳工艺再生能耗高,需要大量燃料气为脱碳再生系统提供能量。通过配方溶液筛选、工艺流程优化、关键参数研究等方法开展研究。结果表明,PZ+MDEA配方可明显提高CO_(2)吸收效率,超高CO_(2)含量合成气脱碳优化工艺可实现地下煤合成气脱碳工艺能耗同比下降55%。

地下煤火燃空区冒落岩体孔隙率随机分布规律

本文经随机实验统计分析得出孔隙率函数（3lnφ-2ln（1-φ））近似服从正态分布,在实验的粒径范围内（30~180 mm）,其期望值和方差都随着岩块粒径的增大而增大.在推导出岩层二维下沉曲面方程的基础上,先后推演出燃空区冒落岩体孔隙率的连续非均质分布模型和随机离散化非均质分布模型.依据模型计算矩形煤火空间得出以下结果：燃空区浅部及边缘侧冒落岩体的孔隙率大,而中间区域孔隙率小;孔隙率等值线在x-y平面上的投影呈侧躺的＂U＂形分布;沿x轴,随着深入燃空区距离的增加,孔隙率呈类负指数形式衰减.此外,孔隙率连续分布和随机离散化分布,在整体的变化趋势上是相同的,区别之处在于后者所表示的孔隙率具有一定的随机波动性.将上述随机离散化模型应用在某火区温度场的数值模拟中,并经现场红外测温验证了模拟的准确性和孔隙率模型的适用性.

采动影响型地下煤火诱发地表裂隙率的时空分布模型

基于随机介质移动理论,构建了采动影响型地下煤火诱发地表裂隙率的时空统一分布模型,并实例分析了矩形火区引发地表线（张）裂隙率、面裂隙率以及剪裂隙率的分布及动态变化规律.地表线（张）裂隙率、面裂隙率和剪裂隙率的极大值分别分布在采（燃）空区边界内侧约20 m（约为煤层厚度的3~4倍）的位置、四周边界线的四个中点位置和四个边角端点所对应的地表区域.随着煤层燃烧,垂直于煤火发展方向上的线裂隙率以及空区边界处对应的地表面裂隙率均呈半正态曲线形式变化并最终稳定于最大值;而剪裂隙率、煤火发展方向上的线裂隙率及空区内部对应的地表面裂隙率均呈正态曲线形式变化.

煤地下气化对地下水的影响及防治措施

本文研究了煤地下气化对地下水的影响,阐述了煤地下气化的过程和原理,分析了煤地下气化过程中对地下水可能产生的影响,并探讨了相应的防治措施。通过研究发现煤地下气化过程中会对地下水产生多方面的影响,包括地下水位下降、地下水水质恶化、水动力条件改变等。为了减小这些影响,提出了地下水污染修复防治措施,在确保煤地下气化的同时,地下水资源得到有效保护。

浅埋地下输煤道下穿既有铁路设计与施工技术

受厂区铁路站场的制约,某电厂地下输煤隧道采用浅埋暗挖法下穿既有铁路专用线。根据不同埋深和现场条件,输煤道设计采用不同结构型式。为确保洞顶铁路正常运营和施工安全,设计采用大管棚加小导管超前支护、双侧壁导坑法开挖、D24定型便梁加固铁路等措施,并针对性提出铁路专项监控和施工方案。基于输煤隧道施工允许的地表最大沉降量控制要求,通过FLAC3D有限差分软件对施工设计方案进行了模拟分析,结果证明能够满足沉降控制要求。可为类似工程设计、施工借鉴。

世界煤地下气化的快速发展

由于世界油气资源的涨价和环境问题的严重,促使人们对一级能源的重新选择。与核能、水能和其他可再生能源相比,煤地下气化(UCG)是最好的选择。目前,澳大利亚、英国、南非都有快速的发展,煤地下气化技术已包括UCG-IGCC-CCS,UCG-AFC-CCS,UCG-GTL-CCS等的新方向,真正意义上地实现减排的效果。事实证明UCG的成本低廉,效率高、环境友好。尤其英国正在建由UCG供氢氧的300MW燃料电池,并通过燃料电池(AFC)发电的电站,可以达到零排放。所以,煤地下气化是解决确保国家的能源安全、CO2减排和环境污染、以及采煤矿工人身安全的一把金钥匙。因此,UCG应当是中国一级能源发展的主要方向。

基于水解酸化工艺的煤地下气化废水处理

为提高煤地下气化废水处理效果,在生化处理工艺中引入水解酸化工艺,以褐煤地下气化废水为例,研究了水解酸度、时间、温度等参数对废水可生化性的影响,比较了有无水解酸化工艺时生物接触氧化对废水综合处理的效果。试验结果表明:煤地下气化废水水解酸化强化处理工艺的最佳条件pH为5～6,水力停留时间HRT为8～10h,温度为20～25℃。在此条件下废水的CODCr质量浓度降低19.7%,BOD5与CODCr质量浓度比值由0.434提高至0.619,显著提高了废水的可生化性。煤气化废水经水解酸化-好氧生物接触氧化工艺处理后,CODCr去除率可达95.64%,出水水质达到二级排放标准。

特大型非煤地下矿山基建期安全管理

为进一步提升特大型非煤矿山安全管理水平,结合国内某在建特大型非煤地下矿山的安全管理模式,分析了当前特大型非煤矿山基建期普遍存在的施工单位资质挂靠、职工安全教育培训不到位、隐患排查整改不彻底等安全管理难题,并针对性地提出了一些改善安全管理工作的建议和意见,对类似矿山基建期安全管理工作有一定的参考意义。

基于S7-300 PLC的煤地下气化过程监控系统设计

为了实时监测煤地下气化生产过程中各种参数的实际运行情况,利用S7-300PLC和Fame View组态软件,设计了煤地下气化实时测控系统。为保障系统安全可靠,现场监控主机采用双机冗余配置,通信网络采用了工业以太网和PROFIBUS-DP现场总线,对供风机和引风机实现了PID控制。实际运行结果表明,该系统能够对煤地下气化生产参数进行有效的实时监测和控制。

煤地下气化在发电中的新应用

21世纪煤地下气化在发电中应用有以下两个新趋势:①淤与发电相结合;②于与地下制氢产业和碱性燃料电池发电相结合,这是一条有可能把黑乎乎的煤变为最清洁、有效、廉价的能源之路。

综合开发煤层气和煤的地下气化(英文)

为了利用天津的煤碳资源 ,提出了综合煤层气的生产和煤的地下气化方案 .

煤地下气化是治理我国大气严重雾霾的关键措施

几十年来原煤产量不断增加,大大超出了环境能够净化的极限。每年燃焼几十亿吨煤排放的微尘才是当前我国大气严重雾霾的主要因素。治霾的关键是:把煤的使用方式从地表燃煤改变为"地下气化"后再用,而不是放弃煤炭资源。煤地下气化应是我国能源供给侧改革的好形式,它既能根治我国的雾霾,又能确保能源安全。因此,它应是我国能源革命的当务之急、重中之重。

东曲矿至古交电厂地下输煤通道工程设计

介绍了西山煤电(集团)公司东曲矿至古交电厂输煤工程的项目背景及多种设计方案,结合实际因素,通过各方案优缺点的对比,最终采用井下运输方案一,并对其设计要点进行阐述,其设计理念可为其它类似工程的设计提供参考。

准南煤田煤地下气化地质条件评价及有利区模糊优选

为探讨准南煤田煤地下气化可行性,通过对准南煤田煤层空间展布特征、工程地质条件、煤岩煤质特征进行分析,基于多层次模糊数学的方法,构建煤地下气化有利区优选模型,综合评价了研究区煤地下气化潜力。结果表明:准南煤田西山窑组和八道湾组煤层稳定,埋深层厚适中,全区煤类主要为长焰煤、不黏煤、气煤,煤层顶底板多以泥岩、粉砂岩为主,区内断裂构造较少,认为区内适合进行煤地下气化工作,并利用多层次模糊数学评判模型优选出玛纳斯矿区、呼图壁-乌鲁木齐矿区为气化有利区,西山窑组煤层为有利气化层位。

宁夏深部煤层地下气化地质条件适应性分析

从煤层赋存的构造条件、煤的发热量、水文地质条件、煤层厚度及其稳定性等方面,对宁夏陶乐地区、盐池地区、草庙地区的深部煤层地下气化可行性进行了分析,认为:陶乐北段约50km2的范围内,煤层连续性好、构造简单,煤层属中高热值煤,类种为气煤,有利于深部煤层地下气化的进行,但由于工作程度较低,未对水文地质条件、工程地质条件等进行分析,其深部煤层地下气化可行性尚待进一步研究。

地基采用弹性半无限体假定设计地下输煤廊道

本文结合工程实例介绍了特地基视为弹性半无限作进行地下输煤廊道设计方法。

火电项目大型地下输煤廊道设计优化的研究

地下输煤廊道为火电厂常见构筑物,结构型式多为板式结构。当电厂容量较大时,通常会在廊道内设置多路皮带,这样就会导致地下廊道净空断面尺寸会进一步增大,从而混凝土和钢筋耗量也会显著加大,不经济。通过优化结构体系,并采用有限元软件分析表明,造价显著降低,可供类似工程参考。

大型地下输煤通道箱型基础整体施工技术

随着科技的进步,原来的地上式皮带栈桥已经影响到城市发展及环境保护要求,地下通道多为箱型基础,传统工艺面临的质量通病与渗漏问题很难根本避免,本文介绍的箱型基础整体施工方法很好的解决了这个问题。

煤炭地下气化技术研究

煤炭地下气化技术就是煤在原始埋藏条件下,通过控制煤的燃烧边界条件,达到煤在地下厌氧条件下燃烧转化为CO、CH4等可直接利用的清洁能源加以利用的技术,这项技术的边界条件包括构造条件、煤层含水率、地下水条件、地层压力、温度、顶底板的裂隙发育程度、顶底板的连续性、顶底板的孔隙率、渗透性等。