煤矿低浓度瓦斯提浓甲烷生产天然气技术及应用

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1、煤矿低浓度瓦斯提浓甲烷生产天然气技术及应用四川省达科特能源科技股份有限公司目录1前言2煤矿低浓度瓦斯气提浓工艺技术3工业示范装置概况4技术创新点和效益分析5结论及存在的问题前言天然气作为一种洁净环保的优质能源，在我国的能源消费结构中比例过低（世界平均为23.9%），常规天然气产量远低于市场需求，供需矛盾突出。前言2013年中国天然气消耗量1676亿立方米，其中进口量为530亿立方米，占总量的31.6%前言煤层气（瓦斯），特别是低浓度含氧煤层气的安全回收利用将作为常规天然气的有力补充前言每年随采煤而排放的瓦斯总量在200-300亿方。相当于排放约3.5-5.25亿吨CO当量

2、的温室2气体。若完全回收生产清洁能源，相当于2000-3000万吨成品油。埋深2000m的浅煤层气地质资源量约36.8万亿立方米，主要分布在华北和西北地区。煤层气抽采方法主要有采前预抽和边采边抽。采前预抽的煤层气甲烷含量90%以上，但目前抽采量较小，主要还是采用边采边抽方式，由此抽出的大部分煤层气均呈甲烷含量低、氧氮含量高的特点，安全因素成为制约其利用的瓶颈。前言变压吸附分离变压吸附分离为最适用的工艺方法，也是目前公认的能耗低、流程简B单、操作方便、投资低的气体分离方法之一深冷分离AC膜分离主要研究方向合成水合物ED溶剂吸收前言变压吸附分离天然气中甲烷关键技术工艺过程高效

3、分离安全(安全保障)专用吸附剂四川省达科特能源科技股份有限公司通过多年技术攻关，成功开发了高效瓦斯吸附脱氧和分离甲烷的专用吸附剂DKT-612、DKT-613以及一整套工艺安全保障措施。利用该工艺技术，在山西省昔阳县寺家庄矿建成含氧瓦斯气提浓制CNG和LNG（液化天然气）的工业示范装置已安全稳定运行近两年半。目录1前言2煤矿低浓度瓦斯气提浓工艺技术3工业示范装置概况4技术创新点和效益分析5结论及存在的问题含氧瓦斯特点原料气量大——煤矿井下抽采瓦斯气有高达50000Nm3/h甲烷含量低——多数抽采瓦斯气甲烷含量在10-30%含氧量高——氧气含量一般在12%以上，安全须加强粉

4、尘等杂质多——含有各种粉尘，易堵塞管道及设备，影响吸附材料的使用性能和寿命，同时可能含有硫等有害物质及水份地理位置偏僻——附近没有其它可直接易于使用的用户煤矿低浓度瓦斯提浓工艺技术工艺安全保障含氧瓦斯气中含甲烷量低，流量大需要富集提浓如何脱氧?如何安全?含有氧气造成不安全因素含氧甲烷瓦斯原料气压力低需要压缩含有的粉尘量大，并含有硫化氢煤矿低浓度瓦斯气提浓工艺技术工艺安全保障低浓度含氧瓦斯气脱氧工艺变压吸附法及焦炭燃烧法催化氧化法抑爆组合技术不消耗甲烷（甲烷属国内外首创，甲烷收高温（为强放热反安全性（温度高于与氧按2:1反应，将率高、不会给后续工艺应，反应需要200-一定值

5、时甲烷开始消耗瓦斯中甲烷20-300℃的起始温度，裂解，甚至自动燃30%，甚至更高，增加负担，具有常规变反应掉每1个百分本就含甲烷较低的点的氧气，体系温烧，安全性得不到瓦斯生产的天然气压吸附装置的所有优点度将升高150℃左保障）产率低）右）煤矿低浓度瓦斯气提浓工艺技术已通过了南京工业大工艺安全保障学安全评价中心（乙级资质）和重庆煤炭科学研究院（甲级资采用具有静电良导体、导热性的无尘化质）的安全评价专用吸附剂，保障吸附分离的安全工艺装置采用具有良好导电、导热性的特殊多孔和吸附剂材料充满管道和缓冲罐，并在管道上加安全保障装专用阻火器和泄爆设施工艺采用无摩擦生热及金属碰击不产生

6、火花安全的特殊专用压缩机保障采用变压吸附甲烷富集工艺保障后续脱工艺设计氧工艺的安全，再采用变压吸附脱氧工安全保障艺保障后续脱氮工艺的安全煤矿低浓度瓦斯气提浓工艺技术工艺安全保障14煤矿低浓度瓦斯气提浓工艺技术工艺安全保障15煤矿低浓度瓦斯气提浓工艺技术分离甲烷专用吸附剂的研发瓦斯气分离甲烷DKT-613专用吸附剂的吸附等温线研发出高效的甲烷分离吸附专用吸附剂，比传统的吸附剂对甲烷的分离提高了近50%。煤矿低浓度瓦斯气提浓工艺技术分离甲烷专用吸附剂的研发DKT-612型专用吸附剂对CH和O吸附等温线42高性能的脱氧吸附剂，能迅速将瓦斯中氧有效脱出，保证分离甲烷的安全。煤矿低

7、浓度瓦斯气提浓实验装置煤矿低浓度瓦斯提浓工艺技术2010年12月25日会议通过了中国煤炭工业协会组织的中国煤炭工业科技成果鉴定，技术成果达到国际先进水平。19煤矿低浓度瓦斯气提浓工艺技术工艺技术流程由煤层气甲烷浓度决定目录1前言2煤矿低浓度瓦斯气提浓工艺技术3工业示范装置概况4技术创新点和效益分析5结论及存在的问题工业示范装置概况利用上述工艺技术，在山西瑞阳煤层气有限公司进行工业化示范项目，一期规模为3500万方/年CNG产品，二期规模为5万吨/年LNG产品。目前一期已建成投产，二期处于筹备在建阶段。该项目属山西省国资委监管的