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CH₄和H₂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CH₄和H₂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CH₄和H₂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CO₂的摩尔分数脱除到0,H₂S的摩尔分数脱除到3.65×10-14,满足处理要求。同时可以实现CH₄回收率为99.97%,加压液化天然气(PLNG)的摩尔分数为99.97%,H₂的回收率为98.30%,液氢(LH₂)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LH₂,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。      

内蒙古开建神华鄂尔多斯煤制气项目

2012年4月10日,神华鄂尔多斯煤制气项目场平施工开工,标志着神华鄂尔多斯煤制气项目正式进入实施阶段。神华鄂尔多斯煤制气项目位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇,毗连已建成投产的煤直接液化厂区,建设规模为年产20亿立方米天然气。项目占地69公顷,总投资约160亿元人民币,预计于2015年底建成投产。该项目以煤为原料生产合成气、甲烷（CH4）,主工艺由气化、净化、甲烷化组成。项目主要包括煤气化、净化、甲烷化、空分、硫回收等工艺装置以及动力站、循环水厂、污水处理厂、中央控制室等公用工程和生产辅助设施,共计30个单元。     

煤制气质量标准研究进展

煤制气行业的发展推动了煤制气质量标准的研究进展,GB/T 33445-2016《煤制合成天然气》的批准发布对于煤制气规范化发展将起到重要的引领支撑作用,使其在管输、混输、推广应用中有规可循、有法可依。基于煤制气合成工艺特性,参考天然气相关实施标准,重点介绍了煤制气甲烷含量、高位发热量、伴随组分及水露点等重要技术指标,并对GB/T 33445-2016技术指标进行了逐一分析。指出煤制气在互换性、并网输送及加工利用等方面与常规天然气具有良好的匹配性,为一种优质清洁替代燃气。     

天然气转换的热值标准选择

中国与世界上许多国家一样，城市燃气发展都经历过煤制气→油制气→液化石油气→天然气转换过程→天然气。     

煤直接液化装置液化油分离过程的模拟与分析

针对首套工业化煤直接液化项目商业运行时油收率低于设计值的问题,根据煤液化装置最佳工况的生产操作数据,通过对比选择出适宜的热力学物性模型,应用Aspen One软件中的Hysys软件,模拟了高压和中压闪蒸分离工艺的操作效果,分析探讨了提高煤液化装置液化油收率的方法。现有高压分离和中压分离操作灵敏高,造成热高压分离罐和热中压分离罐易形成雾沫夹带,引起液化油的拔出率降低,影响液化油收率。针对这一问题,提出了对热高压分离罐和热中压分离罐的运行工艺、设备设计的优化建议,同时建议两个闪蒸罐间增设液力透平,回收动力,减小管线的摩擦减薄,提高装置运行平稳性。     

基本负荷型级联式制冷工艺用能分析

基本负荷型制冷液化工艺中,级联式制冷工艺和混合制冷剂液化流程(MRC)应用最为广泛。最初的天然气液化方式采用级联式制冷工艺,冷却介质依次为水、丙烷、乙烯和甲烷。该工艺虽然流程复杂,但比较节能,在国内外仍有一部分制冷液化装置采用该工艺。采用HYSYS软件建立级联式制冷工艺计算模型,对该制冷工艺中相关参数进行优化,得到各关键节点及相应流程的最优值参数;并对原料气处理量,压缩机出口压力、系统功耗和各制冷剂循环量之间的关系进行了分析。为现场运行提供理论指导,并对相关液化装置的设计和运行参数优化、工况考核等提供技术支持。     

煤化工合成气低温分离工艺优化与分析

目的以新疆哈密某公司煤化工工艺过程为研究对象,解决煤化工合成气低温分离液化系统高能耗问题。 方法通过Aspen HYSYS软件模拟了单级混合制冷剂合成天然气分离液化流程,采用BOX算法,以系统最低能耗为目标函数,冷箱最小换热温差3 ℃为约束条件,优化了混合制冷剂组分配比及混合制冷剂循环一、二级压缩压力。 结果在保证LNG和制甲醇原料气产量不变的前提下,优化后冷箱冷热复合曲线更接近且平滑,换热效果更优,系统总能耗降低了16.59%,火用效率由37.96%提升至43.04%,显著提高了能源利用率。 结论BOX算法优化混合冷剂配比及压缩压力对降低合成气液化工艺能耗、提高系统火用效率有显著效果,对煤化工合成气低温分离液化工艺的研究具有借鉴意义。      

天然气液化与轻烃回收联产工艺研究

在分析天然气液化、轻烃回收工艺共同点的基础上,提出将混合制冷循环(MRC)天然气液化与吸收塔(DHX塔)轻烃回收等传统工艺结合的联产工艺,用液化过程的混合制冷循环为轻烃回收提供冷量,同时通过轻烃回收过程对原料气中的重组分进行分离、加工。为进一步研究联产工艺在提高产量、降低能耗方面的优势以及适用气质,利用HYSYS分别对7组不同原料气的联产工艺和传统工艺进行模拟。结果显示,在所有气质条件下,两种工艺的C_3收率、液化石油气产量、稳定轻油产量基本相等,联产工艺可提高液化过程重组分分离效率,使LNG中C_3摩尔分数≤0.3%。联产工艺生产一、二级LNG分别要求原料气中C_1、C_2摩尔分数y(C_1)/y(C_2)≥5.67、y(C_1)/y(C_2)≥3。同时,联产工艺适用于C_2~+摩尔分数≥7%的原料气,在该条件下,LNG产量提高约71.89%,单位能耗降低约17.66%。     

天然气液化装置工艺方案设计

目前,天然气液化循环主要采用三种形式：复叠式制冷循环、混合制冷剂循环和膨胀制冷循环。这3种液化循环有不同工艺特点和适用范围。复桑式制循环主要适用于处理规模大、连续生产的基地型LNG工厂。混合制冷剂液化循环一经问世即在天然气液化及分离技术中得到了广泛应用。同复叠式制冷循环相比,混合制冷制液化循环一经问世即在天然气液化及分离技术中得到了广泛应用。同复叠式冷循环相比,混合制冷剂液化循环具有流程简单,机组少,投资费用少,对制冷剂纯度要求不高等优点。     

从液化石油气中吸附分离丙烯的吸附剂研究

对从液化石油气中吸附分离丙烯进行了初步探索。按照二级分离工艺,直接以液化石油气为原料筛选了合适的预处理吸附剂和丙烯吸附剂,并测定了混合气中丙烯在吸附剂上的吸附等温线,用双参数Langmuir方程拟合得到了吸附等温方程,为进一步研究奠定了基础。     

LNG轻烃分离流程优化研究

为了解决液化天然气(LNG)轻烃分离流程多参数优化问题,本文以流程模拟软件Hysys为工具对典型工艺流程进行分析,提出了一种优化LNG轻烃分离工艺参数的调试方法。     

膨胀制冷工艺在天然气液化分离中的应用

本文叙述了国内外膨胀制冷工艺在天然气液化分离中的应用,着重阐述了利用膨胀机、热分离机和焦尔-汤姆逊效应的制冷工艺流程,并对工艺中的几个问题进行了讨论。     

天然气流化装置工艺方案设计

目前 ,天然气液化循环主要采用三种形式 :复叠式制冷循环、混合制冷剂循环和膨胀制冷循环。这 3种液化循环有不同工艺特点和适用范围。复叠式制冷循环主要适用于处理规模大、连续生产的基地型LNG工厂。混合制冷剂液化循环一经问世即在天然气液化及分离技术中得到了广泛应用。同复叠式制冷循环相比 ,混合制冷剂液化循环具有流程简单 ,机组少 ,投资费用少 ,对制冷剂纯度要求不高等优点。     

挪威第一座LNG装置

Statoil公司正在设计挪威中部切尔贝戈登第一座液化天然气装置，预i＋1997年秋季投产。这套装置年产LNG7500t，可满足6～7个渡口或者3O～4O辆汽车的需要，如须增大需用量，可将年产扩到3XIO4t。装置将建在该公司新建甲醇厂的空气分离设施的附近．利用空气分离工艺的命1冷剂分离和液化海德伦气田表出的天然气。挪威第一座LNG装置@孙伯英     

双混合制冷剂液化工艺应用于海上FLNG的适应性模拟分析

双混合制冷剂液化工艺(DMR)在海上FLNG应用时受到波浪晃荡的影响,分离器会出现分离不完全和换热器会存在换热不充分的现象,从而影响液化工艺的性能指标。通过建立DMR静态仿真模型,对分离器气相中重组分含量进行了敏感性分析,结果表明分离器气相中重组分含量的增加会降低DMR液化能力;在静态仿真模型的基础上,建立DMR动态仿真模型,针对我国近海海况进行了晃荡条件下分离器和换热器扰动敏感性分析,结果表明,分离器和换热器在晃荡条件下均会使DMR液化能力有所下降,但下降程度不足2%,说明DMR具有较好的海上适应性。本文研究成果可以为FLNG液化工艺、设备等方面提供理论基础,具有较强的理论和工程意义。     

鹏飞集团600kt/a甲醇联产LNG项目一期投产

正鹏飞集团年产600 kt甲醇联产LNG 4×10~8 m~3项目一期,在孝义市千万吨级新型煤化工园区正式投产。该项目依托集团5 Mt焦炭生产基地炼焦过程中产生的富余焦炉煤气资源,充分利用焦炉煤气中甲烷和氢气含量高的优势,采用干燥深冷液化工艺将焦炉气中的甲烷直接分离制成液化天然气,并用先进的纯氧持续气化工艺对系     

液化石油气脱硫醇装置抽提碱液失效原因及工艺改进

对液化石油气Merox脱硫醇装置抽提碱液失效的原因进行了分析,指出是由于碱液再生过程中产生的二硫化物与碱液不能彻底分离所致。当二硫化物在碱液中累积后,就会导致脱硫醇后的液化石油气总硫超标。提出了一种新的含硫醇碱液逆流氧化汽提再生工艺,以提高二硫化物与碱液的分离效果,降低抽提碱液的消耗,并回收再生过程中副产的二硫化物。     

国内外两种高含氮天然气液化工艺的对比分析

为选择高效优化的高含氮天然气液化工艺,介绍了国内外两种典型的高含氮天然气液化工艺--国外常用的涡流管制冷器液化工艺和国内常用的膨胀机膨胀制冷液化工艺,通过模拟计算对其优缺点进行了分析对比。结果表明：涡流管制冷器液化工艺技术先进、工艺简单、操作弹性好,但是针对含氮量较高的天然气,其液化能耗较高、脱氮效果较差、甲烷回收率较低;膨胀机膨胀制冷液化工艺的优点是能耗相对低、脱氮效率高、甲烷回收率高,缺点是操作弹性较差。以某一含氮量较高的天然气作为原料,从液化单元功耗、脱氮率、甲烷回收率、投资成本等方面对两种液化工艺参数进行了比较,结论认为在针对高含氮量天然气进行液化时,膨胀机膨胀制冷液化工艺具有较大的优势。     

费托合成水相副产物中具有共沸组成的低碳混合醇-水体系分离方法的研究进展

随着中国煤液化制合成油工艺技术的开发和工业化,其水相副产物的分离成为目前亟待解决的问题。介绍了费托合成水相副产物中低碳醇与水以及醇与醇之间分离的几种工艺,包括传统的分离工艺共沸精馏和萃取精馏,以及膜分离中的膜蒸馏、渗透蒸发、蒸汽渗透等新技术,重点讨论了具有共沸组成的醇-水体系的分离方法,分析评述了传统工艺与新技术目前各自存在的问题。     

混合制冷与氮膨胀组合式海上天然气液化工艺

为适应海上浮式天然气液化装置的液化程序,提出了一种将混合制冷与氮膨胀液化工艺相组合的天然气液化新工艺。介绍了该组合工艺的流程及特点,将该工艺和常规陆上液化工艺在海上应用的适应性作了对比分析．对该组合工艺进行了模拟计算,并就计算结果与另外两种工艺进行了压缩功耗的比较。