煤矿瓦斯(煤层气)浓缩提纯技术及其应用

论述了不同浓度瓦斯的综合利用方式,分析了低浓度瓦斯未能得到有效利用的原因。根据市场上瓦斯提纯使用的吸附剂不同,提出了针对不同类型吸附剂采用不同的浓缩提纯工艺技术路线,并通过对技术路线的分析,解决了关键技术难题。阳泉神堂嘴瓦斯提纯工程运行结果表明,煤矿瓦斯(煤层气)浓缩提纯工艺流程二利用加压后原料气为动力,将二、三级返回气混合,系统更简单、投资更低、能耗更低。

硼酐脱水法浓缩提纯废甲酸

介绍了废甲酸浓缩提纯方法－－硼酐脱水法，脱水后的甲酸浓度达90％以上，可重新用于测试。

煤矿瓦斯利用技术现状与展望

煤矿瓦斯是优质资源,但受瓦斯利用技术水平以及瓦斯抽采规模的影响,抽采瓦斯利用率较低,因而对国内煤矿抽采利用瓦斯气体的技术现状进行汇总分析具有重要的现实意义。通过调研与分析,厘清现有抽采瓦斯利用技术及其适用范围,从高浓度瓦斯净化直接利用技术、低浓度瓦斯发电技术、低浓度瓦斯浓缩技术、低浓度瓦斯燃(焚)烧技术、乏风瓦斯利用技术等方面分析其成熟度,重点阐述低浓度瓦斯利用技术中的燃气轮机技术、燃气内燃机技术、燃气锅炉-蒸汽轮机技术、联合循环多联供技术、制氢技术、制合成氨技术与直接燃烧技术,并结合作为辅助燃料、主要燃料应用的超低浓度瓦斯利用技术,探索蓄热式外燃机、瓦斯燃料电池发电等新技术的应用,并对抽采瓦斯利用方向进行技术展望,以期为抽采瓦斯的高效利用提供合理的利用方式。分析结果表明:中等浓度至高浓度的瓦斯利用技术较为成熟,但超低浓度至低浓度的瓦斯利用依然存在技术难点,还需攻克低浓度与超低浓度瓦斯蓄热氧化等安全利用、含氧煤层气安全的低温液化和分离、低浓度瓦斯发电机组连续稳定高效运行等难题,同时需加大研究力度以推进新技术的工业化应用。未来还需进一步研究抽采瓦斯利用技术,建议解禁煤矿安全规程中关于爆燃浓度瓦斯直接燃烧的限制。

基于N_2与CH_4分离的低浓度煤层气两级浓缩技术

N_2与CH_4分子直径相近,两者分离技术是困扰低浓度煤层气浓缩工艺发展的技术难题之一。采用两级变压吸附技术分离提纯低浓度煤层气中的N_2与CH_4,选取氮烷分离专用碳分子筛,集成创新碳分子筛充填工艺,同时为平衡分离性能与工艺成本间关系,将相同结构设计与碳分子筛的不同混合比例设计相结合,最终完成煤层气中氮烷分离技术工艺设计。现场实践表明,两级变压吸附浓缩技术可将CH_4浓度为24%的原料气,逐级浓缩后,渐次从51%提至86%,且CH_4回收率超过65%,实现了低浓度煤层气的N_2与CH_4的分离提纯浓缩目标,为低浓度煤层气的利用创造了技术条件。

变压吸附塔内CH_4变压浓度梯度变化规律研究

变压吸附塔结构尺寸对塔内气体浓度梯度变化与混合气体分离效果具有重要影响。通过建立沟流效应模型与壁效应模型,分析计算压力梯度变化的均衡性,掌握吸附塔内甲烷气体的径向与轴向浓度变化特征,揭示甲烷气体变压浓度梯度变化规律,明确吸附塔内甲烷气体变压浓度梯度与吸附塔尺寸之间的对应关系,从而为氮气与甲烷分离变压吸附塔最优尺寸设计提供技术支持,最终为研制低浓度煤层气变压吸附浓缩装置奠定基础。