傅強(qiáng)

摘要：對于抽采濃度低的礦井，由于甲烷含量低、氧氣和氮?dú)夂枯^高，為了使抽采瓦斯得以利用，就需要對抽采瓦斯進(jìn)行提純，本篇文章主要介紹煤礦低濃度瓦斯脫氧提濃生產(chǎn)CNG或LNG，以及如何保證安全高效分離和保證工藝過程的絕對安全。

關(guān)鍵詞：吸附劑 CNG/LNG 脫氧

煤礦低濃度瓦斯脫氧提濃生產(chǎn)CNG或LNG工藝主要利用專用吸附劑DKT-612（脫氧）、DKT-611（脫氮）以及一整套工藝安全保障裝置，提純工藝已在山西省昔陽縣寺家莊成功應(yīng)用。

一、提純工藝的安全保障

工藝裝置和吸附劑安全保障：整個工藝存在安全隱患的裝置主要有吸附塔、輸送管道、緩沖罐以及壓縮機(jī)。對于吸附塔的安全保障，采用具有靜電良導(dǎo)體、導(dǎo)熱性的無塵化專用吸附劑，防止靜電的產(chǎn)生，并及時將塔內(nèi)可能意外因素產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移，使之能力完全低于甲烷的點(diǎn)火能，消除可燃?xì)怏w燃燒與爆炸三要素之一，從而防止并抑制爆炸發(fā)生，同時因?qū)Ｓ梦絼┛赊D(zhuǎn)移外部氣體局部燃爆所產(chǎn)生的熱量，使氣體燃爆鏈?zhǔn)絺鬟f中斷，起到隔爆的功能。對于輸送管道和緩沖罐的安全保障，采用了具有良好導(dǎo)電、導(dǎo)熱性的特殊多孔材料充滿管道和緩沖罐，并在管道上間隔一定距離加裝專用抑爆材料，在管道上還增加泄爆設(shè)施，利用此多重保險保證該部分裝置的安全。對于壓縮機(jī)的安全保障，采用無摩擦生熱及金屬碰擊不產(chǎn)生火花的特殊專用壓縮機(jī)，并在工藝設(shè)計上使被壓縮煤層氣中的甲烷及氧氣濃度盡量遠(yuǎn)離其爆炸限范圍，從而使壓縮機(jī)工作于安全條件下。

二、提純工藝技術(shù)特點(diǎn)

本技術(shù)采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專用吸附劑DKT-612、DKT-611以及一整套工藝安全保障措施，具有瓦斯甲烷濃度和流量波動適應(yīng)性強(qiáng)、甲烷收率高、能耗低、流程簡單、自動化程度高、投資低、經(jīng)濟(jì)效益好、競爭力強(qiáng)的特點(diǎn)，適合大規(guī)模工業(yè)化推廣應(yīng)用。目前該技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位，在我國的大規(guī)模推廣應(yīng)用將有利于加快“氣化中國”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，推動煤炭城市的生態(tài)轉(zhuǎn)型。

三、提純工藝的前景

利用本技術(shù)建成工業(yè)裝置投產(chǎn)后的產(chǎn)品為CNG（壓縮天然氣）和LNG（液化天然氣），其對應(yīng)的市場主要為城鎮(zhèn)居民燃?xì)?、交通運(yùn)輸燃料（公交車、出租車等）、工業(yè)燃料和化工原料等，完全符合國家能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化戰(zhàn)略要求。在城鎮(zhèn)居民燃?xì)馐袌龇矫?，常?guī)天然氣的供需矛盾突出，全國范圍內(nèi)冬季連年出現(xiàn)“氣荒現(xiàn)象”。在交通運(yùn)輸燃料市場方面，全國范圍內(nèi)主要城市已形成了一定規(guī)模的天然氣汽車用氣市場，但受限于CNG和LNG供給量嚴(yán)重不足，其規(guī)模仍很小，目前還僅是公交車和出租車在使用，而本技術(shù)提供的產(chǎn)品CNG/LNG將極大推動清潔能源汽車市場的繁榮發(fā)展。在工業(yè)燃料和化工原料市場方面，我國工業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)極不合理，較多地區(qū)仍以傳統(tǒng)的煤炭消費(fèi)為主，在國家生態(tài)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略要求的強(qiáng)烈驅(qū)使下，對于天然氣這種安全可靠、綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的清潔能源需求量必將猛增。因此，本技術(shù)應(yīng)用生產(chǎn)的產(chǎn)品CNG/LNG具有十分廣闊的市場前景。

四、提純工藝的效益分析

根據(jù)國家能源局發(fā)布的煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用“十二五”規(guī)劃，2015年煤層氣（煤礦瓦斯）產(chǎn)量將達(dá)到300億m3。本效益分析的基礎(chǔ)是假設(shè)50%的煤礦瓦斯（150億m3）采用本技術(shù)加以回收利用，其中單套CNG裝置的規(guī)模以1500萬Nm3/年計，總投資0.6億元，單套LNG裝置的規(guī)模以5萬噸/年（折合純甲烷量7500萬Nm3）計，總投資3.3億元，該投資以煤礦瓦斯氣中甲烷濃度為20vol%計。

1、社會效益

2、經(jīng)濟(jì)效益

五、結(jié)語

煤礦低濃度瓦斯脫氧提純制CNG/LNG技術(shù)采用專用吸附劑DKT-612（脫氧）、DKT-611（脫氮）以及一整套工藝安全保障措施，利用我國豐富的低濃度煤礦瓦斯提濃生產(chǎn)CNG或LNG，可實(shí)現(xiàn)煤礦安全和社會經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益的雙贏。如能利用本技術(shù)建成工業(yè)化裝置，將為居民生產(chǎn)生活、交通運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)高效清潔能源，緩解我國能源緊張，降低石油和天然氣對外依存度，推動能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，促進(jìn)“氣化中國的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)煤炭城市的生態(tài)轉(zhuǎn)型和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 接銘訓(xùn).中國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題探討及相關(guān)建議[J].中國煤層氣.2007.1

[2] 張增平.煤礦低濃瓦斯提純技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析.中國煤層氣，2010.2

[3] 楊陸武.中國煤層氣藏的特性及其開發(fā)技術(shù)要求[J].天然氣工業(yè)，2002.6endprint

摘要：對于抽采濃度低的礦井，由于甲烷含量低、氧氣和氮?dú)夂枯^高，為了使抽采瓦斯得以利用，就需要對抽采瓦斯進(jìn)行提純，本篇文章主要介紹煤礦低濃度瓦斯脫氧提濃生產(chǎn)CNG或LNG，以及如何保證安全高效分離和保證工藝過程的絕對安全。

關(guān)鍵詞：吸附劑 CNG/LNG 脫氧

煤礦低濃度瓦斯脫氧提濃生產(chǎn)CNG或LNG工藝主要利用專用吸附劑DKT-612（脫氧）、DKT-611（脫氮）以及一整套工藝安全保障裝置，提純工藝已在山西省昔陽縣寺家莊成功應(yīng)用。

一、提純工藝的安全保障

工藝裝置和吸附劑安全保障：整個工藝存在安全隱患的裝置主要有吸附塔、輸送管道、緩沖罐以及壓縮機(jī)。對于吸附塔的安全保障，采用具有靜電良導(dǎo)體、導(dǎo)熱性的無塵化專用吸附劑，防止靜電的產(chǎn)生，并及時將塔內(nèi)可能意外因素產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移，使之能力完全低于甲烷的點(diǎn)火能，消除可燃?xì)怏w燃燒與爆炸三要素之一，從而防止并抑制爆炸發(fā)生，同時因?qū)Ｓ梦絼┛赊D(zhuǎn)移外部氣體局部燃爆所產(chǎn)生的熱量，使氣體燃爆鏈?zhǔn)絺鬟f中斷，起到隔爆的功能。對于輸送管道和緩沖罐的安全保障，采用了具有良好導(dǎo)電、導(dǎo)熱性的特殊多孔材料充滿管道和緩沖罐，并在管道上間隔一定距離加裝專用抑爆材料，在管道上還增加泄爆設(shè)施，利用此多重保險保證該部分裝置的安全。對于壓縮機(jī)的安全保障，采用無摩擦生熱及金屬碰擊不產(chǎn)生火花的特殊專用壓縮機(jī)，并在工藝設(shè)計上使被壓縮煤層氣中的甲烷及氧氣濃度盡量遠(yuǎn)離其爆炸限范圍，從而使壓縮機(jī)工作于安全條件下。

二、提純工藝技術(shù)特點(diǎn)

本技術(shù)采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專用吸附劑DKT-612、DKT-611以及一整套工藝安全保障措施，具有瓦斯甲烷濃度和流量波動適應(yīng)性強(qiáng)、甲烷收率高、能耗低、流程簡單、自動化程度高、投資低、經(jīng)濟(jì)效益好、競爭力強(qiáng)的特點(diǎn)，適合大規(guī)模工業(yè)化推廣應(yīng)用。目前該技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位，在我國的大規(guī)模推廣應(yīng)用將有利于加快“氣化中國”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，推動煤炭城市的生態(tài)轉(zhuǎn)型。

三、提純工藝的前景

利用本技術(shù)建成工業(yè)裝置投產(chǎn)后的產(chǎn)品為CNG（壓縮天然氣）和LNG（液化天然氣），其對應(yīng)的市場主要為城鎮(zhèn)居民燃?xì)狻⒔煌ㄟ\(yùn)輸燃料（公交車、出租車等）、工業(yè)燃料和化工原料等，完全符合國家能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化戰(zhàn)略要求。在城鎮(zhèn)居民燃?xì)馐袌龇矫?，常?guī)天然氣的供需矛盾突出，全國范圍內(nèi)冬季連年出現(xiàn)“氣荒現(xiàn)象”。在交通運(yùn)輸燃料市場方面，全國范圍內(nèi)主要城市已形成了一定規(guī)模的天然氣汽車用氣市場，但受限于CNG和LNG供給量嚴(yán)重不足，其規(guī)模仍很小，目前還僅是公交車和出租車在使用，而本技術(shù)提供的產(chǎn)品CNG/LNG將極大推動清潔能源汽車市場的繁榮發(fā)展。在工業(yè)燃料和化工原料市場方面，我國工業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)極不合理，較多地區(qū)仍以傳統(tǒng)的煤炭消費(fèi)為主，在國家生態(tài)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略要求的強(qiáng)烈驅(qū)使下，對于天然氣這種安全可靠、綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的清潔能源需求量必將猛增。因此，本技術(shù)應(yīng)用生產(chǎn)的產(chǎn)品CNG/LNG具有十分廣闊的市場前景。

四、提純工藝的效益分析

根據(jù)國家能源局發(fā)布的煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用“十二五”規(guī)劃，2015年煤層氣（煤礦瓦斯）產(chǎn)量將達(dá)到300億m3。本效益分析的基礎(chǔ)是假設(shè)50%的煤礦瓦斯（150億m3）采用本技術(shù)加以回收利用，其中單套CNG裝置的規(guī)模以1500萬Nm3/年計，總投資0.6億元，單套LNG裝置的規(guī)模以5萬噸/年（折合純甲烷量7500萬Nm3）計，總投資3.3億元，該投資以煤礦瓦斯氣中甲烷濃度為20vol%計。

1、社會效益

2、經(jīng)濟(jì)效益

五、結(jié)語

煤礦低濃度瓦斯脫氧提純制CNG/LNG技術(shù)采用專用吸附劑DKT-612（脫氧）、DKT-611（脫氮）以及一整套工藝安全保障措施，利用我國豐富的低濃度煤礦瓦斯提濃生產(chǎn)CNG或LNG，可實(shí)現(xiàn)煤礦安全和社會經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益的雙贏。如能利用本技術(shù)建成工業(yè)化裝置，將為居民生產(chǎn)生活、交通運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)高效清潔能源，緩解我國能源緊張，降低石油和天然氣對外依存度，推動能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，促進(jìn)“氣化中國的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)煤炭城市的生態(tài)轉(zhuǎn)型和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 接銘訓(xùn).中國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題探討及相關(guān)建議[J].中國煤層氣.2007.1

[2] 張增平.煤礦低濃瓦斯提純技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析.中國煤層氣，2010.2

[3] 楊陸武.中國煤層氣藏的特性及其開發(fā)技術(shù)要求[J].天然氣工業(yè)，2002.6endprint

摘要：對于抽采濃度低的礦井，由于甲烷含量低、氧氣和氮?dú)夂枯^高，為了使抽采瓦斯得以利用，就需要對抽采瓦斯進(jìn)行提純，本篇文章主要介紹煤礦低濃度瓦斯脫氧提濃生產(chǎn)CNG或LNG，以及如何保證安全高效分離和保證工藝過程的絕對安全。

關(guān)鍵詞：吸附劑 CNG/LNG 脫氧

煤礦低濃度瓦斯脫氧提濃生產(chǎn)CNG或LNG工藝主要利用專用吸附劑DKT-612（脫氧）、DKT-611（脫氮）以及一整套工藝安全保障裝置，提純工藝已在山西省昔陽縣寺家莊成功應(yīng)用。

一、提純工藝的安全保障

工藝裝置和吸附劑安全保障：整個工藝存在安全隱患的裝置主要有吸附塔、輸送管道、緩沖罐以及壓縮機(jī)。對于吸附塔的安全保障，采用具有靜電良導(dǎo)體、導(dǎo)熱性的無塵化專用吸附劑，防止靜電的產(chǎn)生，并及時將塔內(nèi)可能意外因素產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移，使之能力完全低于甲烷的點(diǎn)火能，消除可燃?xì)怏w燃燒與爆炸三要素之一，從而防止并抑制爆炸發(fā)生，同時因?qū)Ｓ梦絼┛赊D(zhuǎn)移外部氣體局部燃爆所產(chǎn)生的熱量，使氣體燃爆鏈?zhǔn)絺鬟f中斷，起到隔爆的功能。對于輸送管道和緩沖罐的安全保障，采用了具有良好導(dǎo)電、導(dǎo)熱性的特殊多孔材料充滿管道和緩沖罐，并在管道上間隔一定距離加裝專用抑爆材料，在管道上還增加泄爆設(shè)施，利用此多重保險保證該部分裝置的安全。對于壓縮機(jī)的安全保障，采用無摩擦生熱及金屬碰擊不產(chǎn)生火花的特殊專用壓縮機(jī)，并在工藝設(shè)計上使被壓縮煤層氣中的甲烷及氧氣濃度盡量遠(yuǎn)離其爆炸限范圍，從而使壓縮機(jī)工作于安全條件下。

二、提純工藝技術(shù)特點(diǎn)

本技術(shù)采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專用吸附劑DKT-612、DKT-611以及一整套工藝安全保障措施，具有瓦斯甲烷濃度和流量波動適應(yīng)性強(qiáng)、甲烷收率高、能耗低、流程簡單、自動化程度高、投資低、經(jīng)濟(jì)效益好、競爭力強(qiáng)的特點(diǎn)，適合大規(guī)模工業(yè)化推廣應(yīng)用。目前該技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位，在我國的大規(guī)模推廣應(yīng)用將有利于加快“氣化中國”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，推動煤炭城市的生態(tài)轉(zhuǎn)型。

三、提純工藝的前景

利用本技術(shù)建成工業(yè)裝置投產(chǎn)后的產(chǎn)品為CNG（壓縮天然氣）和LNG（液化天然氣），其對應(yīng)的市場主要為城鎮(zhèn)居民燃?xì)?、交通運(yùn)輸燃料（公交車、出租車等）、工業(yè)燃料和化工原料等，完全符合國家能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化戰(zhàn)略要求。在城鎮(zhèn)居民燃?xì)馐袌龇矫?，常?guī)天然氣的供需矛盾突出，全國范圍內(nèi)冬季連年出現(xiàn)“氣荒現(xiàn)象”。在交通運(yùn)輸燃料市場方面，全國范圍內(nèi)主要城市已形成了一定規(guī)模的天然氣汽車用氣市場，但受限于CNG和LNG供給量嚴(yán)重不足，其規(guī)模仍很小，目前還僅是公交車和出租車在使用，而本技術(shù)提供的產(chǎn)品CNG/LNG將極大推動清潔能源汽車市場的繁榮發(fā)展。在工業(yè)燃料和化工原料市場方面，我國工業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)極不合理，較多地區(qū)仍以傳統(tǒng)的煤炭消費(fèi)為主，在國家生態(tài)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略要求的強(qiáng)烈驅(qū)使下，對于天然氣這種安全可靠、綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的清潔能源需求量必將猛增。因此，本技術(shù)應(yīng)用生產(chǎn)的產(chǎn)品CNG/LNG具有十分廣闊的市場前景。

四、提純工藝的效益分析

根據(jù)國家能源局發(fā)布的煤層氣（煤礦瓦斯）開發(fā)利用“十二五”規(guī)劃，2015年煤層氣（煤礦瓦斯）產(chǎn)量將達(dá)到300億m3。本效益分析的基礎(chǔ)是假設(shè)50%的煤礦瓦斯（150億m3）采用本技術(shù)加以回收利用，其中單套CNG裝置的規(guī)模以1500萬Nm3/年計，總投資0.6億元，單套LNG裝置的規(guī)模以5萬噸/年（折合純甲烷量7500萬Nm3）計，總投資3.3億元，該投資以煤礦瓦斯氣中甲烷濃度為20vol%計。

1、社會效益

2、經(jīng)濟(jì)效益

五、結(jié)語

煤礦低濃度瓦斯脫氧提純制CNG/LNG技術(shù)采用專用吸附劑DKT-612（脫氧）、DKT-611（脫氮）以及一整套工藝安全保障措施，利用我國豐富的低濃度煤礦瓦斯提濃生產(chǎn)CNG或LNG，可實(shí)現(xiàn)煤礦安全和社會經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益的雙贏。如能利用本技術(shù)建成工業(yè)化裝置，將為居民生產(chǎn)生活、交通運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)高效清潔能源，緩解我國能源緊張，降低石油和天然氣對外依存度，推動能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，促進(jìn)“氣化中國的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)煤炭城市的生態(tài)轉(zhuǎn)型和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 接銘訓(xùn).中國煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題探討及相關(guān)建議[J].中國煤層氣.2007.1

[2] 張增平.煤礦低濃瓦斯提純技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析.中國煤層氣，2010.2

[3] 楊陸武.中國煤層氣藏的特性及其開發(fā)技術(shù)要求[J].天然氣工業(yè)，2002.6endprint