煤制天然气残渣-水泥复合胶凝材料流变与力学性能

以煤制天然气残渣(CSNGS)为辅助胶凝材料,采用旋转流变仪、抗折与抗压试验、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)等测试技术及方法,系统研究CSNGS对水泥复合胶凝材料流变性能、力学性能及微观结构的影响规律和作用机理.结果表明:掺入适量CSNGS可改善复合胶凝材料净浆的流变性能,当CSNGS掺量为10.0%时,净浆的屈服应力和塑性黏度分别降低27.2%和35.0%;掺入CSNGS有助于提升复合胶凝材料砂浆的抗折强度,当CSNGS掺量为20.0%时,复合胶凝材料砂浆28 d抗折强度为8.9 MPa,较水泥砂浆提高13.8%;当CSNG掺量为0%~30.0%时,复合胶凝材料砂浆28 d抗压强度可达水泥砂浆的88%以上.掺入CSNGS后反应产物中的凝胶和Ca(OH)_(2)含量减少,凝胶中n(Ca)/n(Al+Si)、n(Ca)/n(Si)及n(Si)/n(Al)降低,钙矾石(AFt)含量增加,反应产物中有水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶生成.

国内煤制天然气产业发展现状与趋势分析

我国自“十一五”开始煤制天然气示范项目建设,长期以来环保问题和经济性是制约煤制天然气产业发展的关键问题。双碳目标下,我国天然气消费量到2035—2040年将有巨大的增长空间,而国际天然气市场波动进一步提高了对供应安全的要求。煤制天然气作为现代煤化工的重要形式,有利于促进煤炭清洁低碳化利用。分析了我国煤制天然气产业的机遇和挑战,天然气多元化供应和安全储备需要给煤制天然气产业带来了历史性机遇,而终端市场竞争力不强和高碳排放等环保问题是该产业的长期挑战。分析了煤制天然气生产成本和到达终端市场的综合成本,在环渤海、长三角和中部地区3个天然气区域市场内,与其他多种气源的经济性进行了比较。结合煤制天然气产能和供应能力的增长趋势,预计2030年前我国煤制天然气市场需求呈上升趋势,煤制天然气将发挥丰富终端气源和应急供应的重要作用。

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。

煤制天然气装置有机废气处理经验总结

伊犁新天煤化工有限责任公司煤制天然气装置采用鲁奇碎煤加压气化、耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等,配套空分装置、热电装置及煤气水分离系统、酚回收系统、污水处理装置、多效蒸发系统、中水回用系统等,于2017年3月投产,当时有机废气处理工艺还不成熟。近年来新天煤化持续对有机废气的处理进行摸索与总结,不断地进行操作调整与优化改进,2018年9月建成投运油气回收装置处理储罐呼吸气和装车气,2020年8月建成投运蓄热式热氧化装置处理低温甲醇洗尾气及生化池废气,取得了较好的VOCs治理效果,实现了环保设施的长周期稳定运行;尤其是油气回收装置的建成投运并将其尾气并入蓄热式热氧化装置处理,彻底解决了储罐区有机废气的处置难题,为煤化工企业储罐区有机废气处理(方式)提供了新方向,可为业内提供一些参考与借鉴。

煤制合成天然气工艺能耗分析与节能途径探讨

当前,煤制合成天然气产业已成为煤化工产业中的重要组成部分,煤制合成天然气工艺能耗主要包括原料煤消耗、水消耗、蒸汽消耗、电消耗等,其节能降耗不仅能降低煤制合成天然气生产成本,还能减少污染物排放,符合低碳环保的发展理念。基于此,首先介绍了我国煤制合成天然气产业的发展概况和生产现状,然后分析了煤制合成天然气工艺的能耗组成和特点,最后指出降低降耗的关键所在,并提出相应的节能途径。

煤制天然气装置过剩粉煤综合利用可行性及产品路线探讨

伊犁新天煤化工有限责任公司20×10^(8)m^(3)/a煤制天然气装置气化系统采用碎煤加压气化工艺(以块煤为原料),长期以来存在粉煤过剩(部分粉煤用作热电锅炉燃料煤,过剩粉煤量在700 kt/a以上,以远低于原料煤的价格外售)及部分系统(如空分装置、供水装置与水处理装置、供电装置等)生产能力富余的现象。为此,根据实际生产情况,结合粉煤综合利用项目投资情况,对粉煤综合利用可行性进行论证,并据国家层面对煤化工产业及其规模的相关要求,基于不同产品路线(煤制合成氨、煤制尿素、煤制乙二醇)进行技术经济分析,初步明确了过剩粉煤综合利用产品路线——宜采用气流床气化工艺制粗煤气,将煤制尿素作为产品路线。

煤制天然气甲烷合成装置降温技术方案的优化

伊犁新天煤化工煤制天然气甲烷合成装置因工艺停车降温速率慢,导致装置检修进度缓慢,降低了设备可靠性,缩短了催化剂寿命,增加了装置能耗。通过系统梳理甲烷合成装置停车降温技术方案,分析其存在的缺陷,研究提出改变降温换热介质种类和走向等措施优化降温技术方案。结果表明,优化后的甲烷合成装置工艺停车技术方案更为安全、高效。

煤制天然气生产中的新型催化剂研发及应用探究

本文主要探究煤制天然气生产中的新型催化剂研发及应用。介绍了传统催化剂存在的问题,重点阐述了新型催化剂的研发和应用,包括基于金属有机骨架材料和复合载体的催化剂。详细描述了新型催化剂的制备工艺和性能测试方法,并探讨了其在煤制天然气生产中的应用前景。验证了新型催化剂在提高产品质量、降低生产成本、减少环境污染等方面具有明显优势,为相关领域的研究和应用提供参考。

煤制天然气装置甲烷化系统汽提工艺优化探讨

伊犁新天煤化工有限责任公司煤制天然气装置自2017年3月投产以来运行稳定,但甲烷化系统存在工艺凝液汽提塔投用过程中凝液增压泵启动受限、汽提塔液位建立时间较长、汽提气直接排入连续火炬及碳铵结晶堵塞连续火炬管线等问题,经综合分析与论证,结合现有工艺条件,提出了一系列工艺优化措施(包括汽提塔底部新增1条脱盐水建液管线、将原连续火炬排放管线接至低温甲醇洗系统废气压缩机入口对汽提气予以回收利用、汽提气外送管线外壁新增高温伴热系统、新增汽提气去事故火炬管线),预期可取得良好的效果。目前,工艺优化措施已列入新天煤化2024年技改项目计划,将于系统大修期间实施。

煤制天然气装置低温甲醇洗系统运行问题及优化改造

某煤制天然气装置低温甲醇洗系统采用林德十一塔工艺,自原始开车以来,低温甲醇洗系统陆续出现了HHC倾析罐操作温度偏高、甲醇/水/HCN分离塔再沸器堵塞、循环气压缩机填料泄漏、氨预洗塔液泛等问题,对装置的长周期、安全、稳定运行造成了一定的影响。为此,查找与分析症结所在,实施相应的优化改造后,各类问题均得到了解决,有力地保障了煤制天然气装置的长周期、安全、稳定运行。

煤制天然气装置扩产改造途径探讨

伊犁新天煤化工有限责任公司20×10^(8)m^(3)/a煤制天然气装置2017年投产以来整体运行稳定,2019年2月天然气(SNG)产量已达设计值。基于煤制天然气装置气化、净化(低温甲醇洗)、甲烷化等系统的生产能力均有较大的提升空间,为发挥出装置的生产潜力、提高整套装置的能源转化效率,提升企业的经济效益与抗风险能力,2023年2月按计划实施了持续1周的高负荷(120%负荷)运行试验,以验证各生产系统的扩产能力。试验结果表明,煤制天然气装置具备整体扩产基础,空分装置、变换系统无需改造,但备煤系统、气化系统、煤气水分离与酚氨回收系统、变换冷却系统、净化系统、甲烷化系统、脱盐水站、污水处理装置、热电装置等需新增少量设备或进行优化改造。

煤制天然气装置低位余热利用方案探讨

伊犁新天煤化工有限责任公司20×10^(8)m^(3)/a煤制天然气装置主生产工艺为碎煤加压气化、宽温耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等,装置中部分低位余热(介质)直接采用循环水冷却或排放处理而未得到有效利用。为此,对空分装置、气化系统及变换系统、煤气水分离系统、酚回收系统、低温甲醇洗系统、甲烷化系统、公用工程系统低位余热利用情况进行系统性梳理,得出满负荷生产时未回收利用的低位余热高达1409.5 GJ/h,宜实施ORC低位余热发电技改(优选五氟丙烷作为有机工质),其发电功率可达39153.4 kW,经济效益与环保效益俱佳。目前,ORC低位余热发电技改已列为新天煤化节能改造项目,其可行性研究报告已编制完成,计划择机分步实施。

新疆发展改革委积极推动新业准东20亿m^(3)/a煤制天然气项目获得国家赋码

煤制天然气作为准东煤制油气战略基地支撑项目,对全面推进新时代国家“三基地一通道”建设,打造全国能源资源战略保障基地,推动自治区能源经济高质量发展具有重要意义。2024年6月28日,在新疆发展改革委积极推动下。

煤制天然气液化装置运行问题及优化改造

河南晋控天庆煤化工有限责任公司750 km^(3)/d煤制天然气液化装置(LNG装置)采用MRC(混合制冷剂循环)液化工艺,其原料气有2.29 MPa甲烷化原料气、6.5 MPa液氮洗富甲烷气及煤层气3股。针对LNG装置试车及运行过程中出现的贫液泵平衡鼓抱死、脱水系统偏心蝶阀卡涩、富甲烷气通道差压高、原料气压缩机排气总管振动严重、冷箱“氨堵”等问题,进行原因分析与探讨,采取一系列有针对性的优化改进措施并在脱水系统前增设脱碳系统、冷剂管线过滤器增设旁路、原料气压缩机减少打气量改造、原料气压缩机填料冷却水改用脱盐水、部分换热器换热管材质改为不锈钢、LNG储罐闪蒸气冷量回收利用技改后,诸多问题得以解决,保证了LNG装置的安、稳、长、满、优运行。

煤制天然气装置生产废水处理及回收利用总结

某20×10^(8)m^(3)/a煤制天然气装置采用鲁奇碎煤加压气化、耐硫部分变换、林德低温甲醇洗、戴维甲烷化工艺等,配套有热电装置、空分装置、煤气水分离系统、酚回收系统,其污水处理设有生化污水处理、生化污水回用、含盐污水回用、多效蒸发等系统。近年来,为响应国家号召,实现清洁生产和生产废水的减排与回收利用,该煤制天然气装置生产废水遵循“高水高用,低水低用,清污分流,梯级使用”的原则,据废水水质采用不同的回收利用改造方式,提升了生产过程中水的重复利用率:除少量的废水在处理过程中产生杂盐及损耗外,大部分废水转化为回用水作为循环水补水,少部分废水作为净水站补水,实现了生产废水的最大化回收利用,杜绝了废水排放,减少了水资源浪费。

均温甲烷化技术用于煤制天然气探讨

在成功进行了采用水冷换热甲烷化反应器的焦炉煤气均温甲烷化技术制合成天然气的工业试验的基础上,讨论了该技术用于煤制合成天然气的可行性。结果表明,该技术具有能量效率高(>60%),CO、CO2转化率高,催化剂寿命长、价格低,流程短、设备少和投资省等优势,具有较高的吸引力。

煤制天然气与燃煤发电的煤炭能量利用能效研究

本文综合考虑煤炭一次生产转化过程能效、二次运输能效和终端使用能效,计算煤制天然气和燃煤发电两种利用途径中,终端为照明、炊事、供暖、热电联产、工业驱动和交通时,煤炭的全周期能量利用效率。通过对比可知:居民供暖是煤制天然气的最优利用方式;其次为煤制天然气作为居民炊事使用。而煤炭作为照明、热电联产、工业驱动和交通动力使用时,从煤炭利用效率来看,煤制天然气的利用方式低于煤直接发电的煤炭利用方式。

煤制天然气(SNG)技术现状

对国内外现有煤制天然气技术进行综述性评价的基础上,分析、比较了各项技术的工艺流程、技术特点,根据中国煤炭资源及能源生产和消费的特点,对煤制天然气技术的发展提出了建议。

从市场供需看我国煤制天然气发展前景

煤制天然气已成为国内投资和研究的热点,但该行业发展不能一哄而上,而需要统筹规划、合理布局,做好总量控制。为此,从分析我国天然气市场中远期需求量入手,综合考虑国产、进口等各类资源因素,预测了我国煤制天然气的市场空间;在剖析煤制天然气项目的特点、能耗、水耗和综合能源利用效率的基础上,结合煤炭资源保有量及其分布对我国煤制天然气产业的发展前景作出分析。结论认为:我国可实现的天然气消费需求量2020年约为3 800×108 m3,2030年有望达到5 200×108 m3;根据各类资源规划和合同签订情况,并考虑勘探开发的不确定性,初步判断我国煤制天然气合理规模2020年约为300×108 m3、2030年约为500×108 m3,峰值达到800×108 m3。最后建议:1国家支持研发和示范,环境上严格准入;2结合我国的国情因地制宜,适度发展;3煤制天然气利用方向上应定位于城市燃气和工业燃料;4煤制天然气项目发展应统筹规划布局。

煤制天然气高温甲烷化催化剂研究进展

随着人们生活水平提高和工业日益快速增长的需求,对天然气的需求越来越大,在较长时间内出现供不应求的局面。煤制天然气是煤经气化、合成气变换、净化以及甲烷化形成的过程,其中高温甲烷化催化剂的研究与开发备受关注。本文首先对高温甲烷化催化剂国内外发展概况进行了综述,并对高温催化剂的组成及其失活原因进行了分析,失活原因主要包括:硫中毒、烧结和析碳,最后提出高温甲烷化催化剂的研究方向,旨在为高温甲烷化催化剂的研发提供借鉴与参考。