含氧煤层气膜分离数学模型的建立与应用

针对井下抽采煤层气中混掺空气,给其后续加工利用造成很大困难的现状,首先对煤层气爆炸极限进行了修正,确定了压力条件下煤层气安全操作的临界参数。在此基础上,对含氧煤层气膜法分离进行了探索,建立了中空纤维膜组件分离含氧煤层气的数学模型,并通过正交实验考察了膜组件参数、操作条件等对膜分离效果的影响,以利于膜组件的选择和膜分离过程的设计与优化。

水合物法净化酸性天然气的工艺探讨

天然气中H2S、CO2、有机硫化合物等酸性组分的存在,不仅会造成金属腐蚀、环境污染,还会影响天然气的输送、加工和使用。对酸性天然气进行净化处理,使其满足商品气或管输气的质量要求,是天然气资源利用的一个重要环节。气体水合物相平衡研究表明,单组分CH4、CO2、H2S气体及(CH4+H2S+CO2)三元体系在纯水中生成水合物的条件存在显著差异,可利用水合物的生成过程逐一脱除酸性天然气中的H2S和CO2。基于此,提出了一种利用水合分离技术处理酸性天然气的新工艺,以优化流程、降低能耗、提高酸性组分的脱除效率。

含氧煤层气膜法分离提纯的理论研究

煤层气是我国常规天然气的重要接替能源,开发利用煤层气对于增加能源供应、改善能源结构、减少温室气体排放、发展低碳经济皆具有重要意义。以井下抽放煤层气即含氧煤层气为研究对象,对其分离提纯开展了理论方面的研究。首先,修正了压力操作条件下煤层气的爆炸极限,确定了其安全分离提纯的临界参数;其次,建立了中空纤维膜组件分离含氧煤层气的数学模型并利用MATLAB数学软件实现了求解;最后,在模型的基础上,利用正交分析法考察了膜组件参数和操作条件对膜分离效果的影响,以指导膜组件的选择和膜过程的设计与优化。

水合物法的天然气提氦技术研究

氦气是发展国防军工和高科技产业不可或缺的战略性物资之一。由于氦气在自然界中的富集度很低,目前工业规模化提氦来源主要是含氦天然气。常用的提氦方法有吸附法、吸收法、低温冷凝法、膜分离法等,但它们都不能很好地解决提氦难度大、成本高、规模化工业应用水平较低等缺点。因此,引入水合分离技术,利用含氦天然气各组分生成水合物的条件差异在水合反应过程中对氦气提浓,同时辅以催化脱氢工艺,实现粗氦的精制。

膜法沼气净化数学模型的建立与应用

通过对膜法沼气净化处理的理论研究和数学推导,建立了采用中空纤维式膜组件净化分离沼气中CO2、H2S组分的数学模型,利用MATLAB数学软件实现了求解。在此基础上,以甲烷浓缩倍数为试验指标,开展了膜法沼气净化模拟效果的正交试验,利用极差分析法和方差分析法考察了膜组件参数、操作条件等因素对沼气净化效果的影响,用以指导生产实际中膜组件的选择和膜分离过程的设计与优化。

基于水合物的沼气净化技术

沼气的主要成分为CH4、CO2、H2S,使用前需对其进行必要的净化处理,使沼气的质量达到标准要求。气体水合物相平衡研究表明,单组分CH4、CO2、H2S气体及(CH4+CO2+H2S)三元体系在纯水中生成水合物的条件存在显著差异,可利用水合物的生成过程逐一脱除沼气中的H2S和CO2。基于此,提出了一种利用水合分离技术净化沼气的新工艺,以优化流程、降低能耗、提高分离效率。

天然气调压工艺冷能用于压缩机组冷却的探讨

论述了回收利用天然气调压工艺冷能的意义,压缩天然气加气站的组成与功能,压缩天然气加气站中压缩机组的工艺流程,压缩机冷却系统的作用、冷却介质的选取、对冷却系统的要求。提出了利用高压天然气调压工艺冷能的压缩机组冷却工艺,分析了该工艺的技术经济性。