论文--煤层瓦斯吸附装置设计

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1、煤层瓦斯吸附装置设计摘要：本课题是通过对国内外制约煤层气开发的因素和能源需求的分析,指出了研究煤层气的解吸吸附机理的意义。对煤层气进行吸附，并且进行液化，从而更好的利用煤层气。本文对离心式气液分离器进行设计，离心式气液分离器是一种带有倾斜切向入口及气体、液体出口的垂直管。它依靠离心力实现气、液两相分离，与传统的重力式分离器相比，具有结构紧凑、重量轻、投资节省成本等优点，是代替传统容积式分离器的新型分离装置。设计根据管柱式旋流分离器的机理模型以及设计工况，完成了强度分析、理论校核以及分离器内气液两相流的数值模拟。关键词：煤层气；脱水；脱碳；液化81.引言在我国的能源工业中，煤炭占

2、我国一次能源生产和消费结构中的70％左右，预计到2050年还将占50％以上。因此，煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。当前我国煤矿安全生产状况不容乐观，安全生产体系并不完善，特别是煤矿生产更是矿难频发，形势严峻，煤矿安全问题成为构建社会主义和谐社会的极大障碍，是政府在新的行政过程中亟待解决的问题。下面我将从我国煤矿生产现状出发，对煤矿生产存在的主要问题进行了简单的分析和论述；基于此，对我国煤矿安全生产体系建立健全的过程中所应采取的对策措施作了初步的思考和探寻。1．1我国煤矿安全生产现状分析1.1.1我国目前煤矿安全生产形势我国95％的煤矿开采是地下作业。煤矿事故占工矿企业

3、一次死亡10人以上特大事故的72.8％至89.6％（2002－2005年）；煤矿企业一次死亡10人以上事故中，瓦斯事故占死亡人数的71％。煤矿所面临的重大灾害事故是相当严峻的，造成的损失是极其惨重的。由于煤矿事故多，死亡人数多，造成了我国煤矿的百万吨死亡率一直居高不下。特别是煤矿重大及特大瓦斯（煤尘）灾害事故的频发，不但造成国家财产和公民生命的巨大损失，而且严重影响了我国的国际声誉。实际上，这些瓦斯事故的发生不是偶然的，它是以往煤矿生产过程中存在问题的集中暴露，涉及许多方面。既有自然因素、科技投入和研究的不足，也有人为因素以及国家的体制、管理、经济政策，社会的传统观念，煤矿企业

4、的文化素质等等。1.1.2天然气在世界能源结构中的重要性煤，石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱,天然气在日本等某些能源消费大国已经成为第二大能源。19世纪前期，人类以煤炭代替柴薪为主要能源，实现了工业革命，带来了世界资本主义的发展，是第一次能源革命。20世纪中期，开始以石油代替煤炭为主要能源，带来了世界经济的繁荣，是第二次能源革命。进入21世纪，全世界将出现以天然气代替石油为主要能源的又一次能源消费结构大变革，预计2010年，天然气在世界能源结构中将占35-40%，成为第一大能源，将是第三次能源革命，21世纪是清洁能源的时代。8目前世界天然气占能源比重的25%,自1990

5、年以来每年以23%的速率增长。能源结构的变化反映社会经济的进步，落后的能源结构必然不利于经济的发展。以煤炭为主要能源是基于我国能源发展的历史，单一的煤炭能源不仅造成严重的环境污染，而且会制约我国经济的高速发展。开发利用煤层气资源，不仅可以弥补煤炭供应缺口，而且可以改善能源质量。开发天然气资源，优化能源结构已经成为我国能源安全战略的重要组成部分。中国的经济起飞发生在人类第三次能源革命时期，中国的经济发展必将以清洁能源的大规模使用为特征。西方工业革命是以牺牲地球自然环境为代价的，21世纪的中国担负着发展绿色环保能源工业的历史使命。世界能源经济正在由石油能源经济向天然气能源经济过渡。

6、世界石油能源经济的巅峰期已经结束，英国石油、壳牌石油、埃克森美孚石油公司正在疯狂抢购LNG生产权，广东LNG接收站启动了本世纪最大的能源市场－中国天然气市场的国际竞争。1.2中国天然气能源经济形势。(1)中国国家能源安全战略——世界第二大能源消费国，处于工业化中期，目前石油进口依存度已经超过40%，中国经济发展的能源基础不在国内，迫使中国趟进了动荡的世界石油地缘政治的浑水。(2)中国的大气环保义务——煤炭能源经济的环保成本太高，世界十大烟雾污染城市中国占7个，北京08年奥运会的环保压力。(3)煤矿安全生产与社会安全——2005年阜新煤矿214人、山西细水69人、新疆神龙83人、

7、广东大兴123人、七台河171人、唐山106人，全国连续发生重大、特别重大煤矿瓦斯爆炸事故。(4)大庆要靠天然气实现可持续发展——大庆油田注水采油，5000万吨原油缺口，庆深气田与俄罗斯天然气管道协议。(5)西气东输、陕气进京——管道气供气不足、北京天然气荒、新疆200辆液化天然气槽车4500公里运往沈阳。(6)东南沿海进口液化天然气接收站——广东、福建在建，已报国务院有12个。1.2.1中国的煤层气利用前景我国丰富的煤层气资源可作为后备战略资源。国家已将煤层气开发利用列入“十一五”规划的能