焦炉煤气制取甲醇和天然气技术对比分析

介绍和对比了焦炉煤气制甲醇和LNG的工艺流程及焦炉煤气制甲醇的关键技术烷烃化的不同类型、焦炉煤气制液化天然气的甲烷化技术,探讨了焦炉煤气综合利用的不同方法以及特点。     

甲醇吹除气制CNG工艺方案选择

介绍了利用煤气化生产的煤气转化为甲醇产品,而甲醇生产过程中将会有一定量的尾气排出(即甲醇吹除气),这部分气主要富集甲烷和氢气,可将其中的富裕氢气回收返回甲醇生产,甲醇吹除气制合成天然气压缩得CNG。根据工厂提供数据,可采用两种方案,经过方案比较确定最佳方案。     

我国科学家开发新型效率更高的甲醇合成方法

<正>甲醇是用于生产烯烃,芳族化合物和其他精细化学品的结构单元的重要平台分子。工业合成的能源密集型常规路线需要将甲烷重整为合成气,然后在高压下进一步转化为甲醇。将甲烷直接部分氧化为甲醇会更具吸引力,但具有挑战性,因为甲烷具有很高的C–H键强度,可忽略的电子亲和力和低极化率。此外,甲醇产物比甲烷更易被氧化,通常在反应条件下导致甲醇氧化。原则上,过氧化氢是在温和条件下将甲烷转化为甲醇的有效氧化剂。然而,目前直接生产过氧化氢太昂贵了。     

基于FLUENT的天然气管道微量泄漏数值模拟

为了降低天然气管道泄漏对环境造成的危害,采用FLUENT软件对高压天然气管道微量泄漏后甲烷扩散特性进行数值模拟,模拟了非稳态时甲烷浓度分布情况;探究不同管道压力和泄漏方式以及不同时间下天然气泄漏扩散过程的变化规律,并通过甲烷浓度分布图分析天然气的扩散特性和区域。结果表明:管内压力越大,甲烷扩散区域越大;泄漏方式为细缝泄漏时,扩散范围就相对小孔泄漏较大;甲烷泄漏出去的扩散浓度变化在前几分钟内就已达到稳定。     

甲烷部分氧化合成甲醛气相色谱分析

通过气相色谱法对甲烷部分氧化合成甲醇的分离条件和催化剂进行了优化,使甲烷转化率为４．８８％,甲醇选择性为７．４３％,甲醇收率为３６％。     

车用汽油替代燃料生命周期能源消耗和排放评价

建立了石化汽油、乙醇、甲醇、液化石油气、液化天然气、压缩天然气等汽油替代燃料生命周期能源消耗和排放评价模型,提出汽油替代燃料生命周期净能源外部成本指标,并进行生命周期能源消耗和排放评价.结果表明,与汽油比较,乙醇、煤制甲醇的生命周期净能源外部成本升高,天然气制甲醇、液化石油气、液化天然气、压缩天然气的生命周期净能源外部成本降低.从降低生命周期净能源成本角度出发,天然气制甲醇、液化石油气、液化天然气、压缩天然气是优先选择的汽油替代燃料.     

V2O5液相催化氧化甲烷制甲醇动力学影响

研究了甲烷和发烟硫酸以V2O5为催化剂合成甲醇的反应动力学,考察了反应温度、反应初始压力和催化剂用量对甲烷转化率和目的产物收率的影响。结果表明,高温有利于甲烷转化率的提高,但过高的温度会导致目的产物收率降低;甲烷转化率随着初始反应压力的增大而提高,而甲醇收率随压力的变化趋势则是先提高,后趋于平缓;随着V2O5用量的增加,甲烷转化率增大,但当V2O5的添加量超过0.014 mol时,V2O5用量对甲醇收率的影响变得不显著。     

CO和H_2直接合成高热值燃料气体的研究——钴系催化剂的工艺条件试验

历来,被用作城市煤气使用的一氧化碳与氢气的混合气,不但热值低(2000～4000千卡/标米~3),且CO有毒。为与充分利用煤炭资源相呼应,许多国家开展了合成无毒性、热值接近于天然气的(8000—9000千卡/标米~3)所谓代替天然气的研究。近年来,为了进一步提高煤气的热值,往天然气中添加碳二、碳三烃类的工厂也日益增多。我们以直接合成热值大于10,000千卡/标米~3的燃料气为目标,开发了Co-Mn_2O_3-Ru/Al_2O_3系催化剂,它能以一氧化碳和氢气为原料一步转化成含80％甲烷(摩尔比),同时又含15％左右气态     

窄间隙介质阻挡放电转化甲烷的研究

在常温常压无催化剂条件下,对介质阻挡放电甲烷与氧气的合成进行了研究.试验了原料气体总流量、氧的体积分数和激励电压等参数对甲烷转化率、甲醇及C2H4收率的影响,并研究了不同氧的体积分数下甲烷转化率和消耗功率的关系.甲烷和氧气的总流量为1 000 mL/min时,CH4转化率保持在70%以上,最高达到81.1%;氧气的加入提高了甲醇的收率,当氧的体积分数为18.26%时甲醇收率达到12.33%;激励电压在1 850~1 900 V时,CH4转化率、甲醇和C2H4的收率均出现了最大值;随着消耗功率的减少,CH4转化率也随之降低.     

影响天然气液化的工艺参数分析

分析天然气的液化率与LNG的储存温度和压力、天然气节流前温度、天然气压力以及高低压制冷剂压力、温度等参数的关系,归纳出影响液化率的关键因素。研究得出降低储存温度和增加储存压力都可以提高天然气的液化率。混合制冷剂中甲烷含量对液化流程性能的影响：随着甲烷含量的增加,混合制冷剂流量、压缩机功耗、冷却水带走热量和丙烷预冷量均增加。     

非平衡等离子体与催化相配合直接转化甲烷制甲醇的研究

本文综述甲烷制甲醇在国内外的发展趋势，指出用非平衡等离子体技术对甲烷直接转化制甲醇应用前景的新途径；提出今后的研究方向。     

塔里木盆地轮南地区天然气成藏特征分析

通过天然气物性特征统计分析,阐明了轮南地区天然气分布特征,指出深部的奥陶系和石炭系天然气干燥系数较高,一般在0.95以上;三叠系天然气干燥系数较低,大都在0.9附近。通过天然气地球化学特征及成因分析,阐明了轮南地区天然气为油型气且为干酪根裂解气的成因,揭示了天然气碳同位素局部倒转由同型不同源或同源不同期天然气混合造成。结合油气成藏过程分析,认为三叠系天然气主要是分馏作用形成的,所以干燥系数较低;深部奥陶系和石炭系天然气主要是烃源岩过成熟期生成的天然气,因此干燥系数较高。两期天然气的混合导致天然气碳同位素局部倒转,由于烃源岩过成熟期生成的天然气主要是甲烷,所以混合后仅出现甲烷和乙烷的碳同位素倒转。     

添加剂对微型内燃机甲醇燃烧影响的机理分析

针对电热塞点火微型内燃机燃用甲醇(CH_3OH)燃料时失火率高、循环变动大等问题,提出了采用双氧水(质量分数30%H_2O_2)和硝基甲烷(CH_3NO_2)改善微空间甲醇燃烧的方法,并进行试验测试.试验结果显示,甲醇添加双氧水未能改善燃烧,并使燃烧恶化,加重失火;而甲醇添加硝基甲烷可改善甲醇燃烧,使得循环变动显著降低,并提高了燃烧稳定性.燃烧动力学分析表明,双氧水和硝基甲烷2种添加剂存在类似的助燃机理,都是通过贡献羟基(OH),改善着火性能以及燃烧稳定性.双氧水通过H_2O_2分解产生自由基OH,而硝基甲烷通过自身分解产生CH_3和NO_2并与HO_2/H反应产生OH,从而改善微空间甲醇燃烧.由于试验中双氧水质量分数较低,在添加H_2O_2的同时,混合气中水分增加,降低了初始混合气温度,一定程度上抑制了燃烧,使得双氧水丧失助燃效果.     

化学气体灭火剂作用下甲烷射流火焰行为

在传统的消防救援中,针对天然气管道泄漏火灾往往采取细水雾等外部灭火的方式,但由于天然气管道泄漏所引发射流火的火焰高度高、热辐射量大,通过具有优异扩散和灭火性能的化学灭火气体以内部抑制燃烧的方式具有较大的研究价值。本文以甲烷射流火焰模拟天然气管道泄露火灾,研究了五氟乙烷对不同管径、不同流速甲烷射流火焰的抑制作用,并以哈龙1301作为对照组实验,解析了五氟乙烷加入后甲烷射流火的火焰形态、火焰高度、火焰温度的变 化特征,以探究五氟乙烷对天然气管道泄漏引起的射流火焰的抑制效应。研究表明：在一定范围内,燃气流量越大,发生甲烷射流火吹熄所需要的灭火剂浓度就越少;在五氟乙烷作用下,甲烷射流火焰熄灭前高度大于未通入灭火剂的火焰高度。在相同口径下,燃料的流量越大 ,所需的气体灭火剂浓度越少。该研究结果揭示了甲烷射流火焰在五氟乙烷作用下的变化趋势,为选择作用于射流火焰的高效清洁化学灭火气体提供了研究基础。     

新场地区上三叠统须五段陆相页岩层系非常规天然气特征与成因

除下古生界海相页岩具有页岩气开采的价值外,四川盆地陆相领域页岩层序也非常发育;其中川西坳陷须五段获得突破,但其非常规天然气地球化学特征十分复杂、成因类型多样,开展非常规天然气特征和成因的研究对于有效的认识四川盆地陆相页岩的勘探开发前景具有重要意义。在对川西坳陷上三叠统须五段陆相页岩层序天然气组分和同位素特征分析的基础上,结合该区实际地质条件的分析,研究了天然气的成因类型、天然气成熟度和天然气的赋存状态。结果表明:须五段天然气主要为烃类气体,甲烷含量、干燥系数变化大;但平均值较低,烷烃同位素具有δ13C1δ13C2δ13C3δ13C4的正常序列分布特点;但甲烷碳同位素值(δ13C1)变化大,在-44.4‰~-27.1‰之间;乙烷碳同位素值明显偏轻,介于-28.1‰~-22.9‰之间。须五段天然气为典型煤型气,具有成熟-中等成熟阶段热成因气的特征;天然气为吸附气与游离气的混合气体,但以吸附气为主,在生产过程中,由于同位素的分馏效应,导致天然气甲烷碳同位素偏重。     

徐家围子深层气田天然气甲烷碳同位素动力学分析

采用压力下黄金管封闭体系生烃模拟试验和以CramerⅢ模型为核心的碳同位素动力学软件,获取松辽盆地徐家围子断陷沙河子组泥岩和煤生成甲烷的碳同位素动力学参数,结合地质背景进一步探讨徐家围子深层天然气的气源、生气期、运聚成藏模式等.研究结果表明:沙河子组煤系地层(泥岩及煤)主要生烃(甲烷)期在100～73 Ma年前,相当于泉头组沉积末期至四方台组沉积期;徐深1井营城组地层天然气甲烷碳同位素值与泥岩成甲烷、煤成甲烷的累积碳同位素值很接近,反映出该气藏与沙河子组煤系地层具有亲缘性,且气藏属于长期聚集而成.     

人类未来能源--可燃冰

可燃冰又称“固体瓦斯”、“固体天然气”，学名叫“天然气水合物”，是在低温、高压环境下，天然气(主要成分为甲烷)充填在水的晶体笼架中形成的冰状固体物。在常温、常压下它会分解成水与低碳烃。“可燃冰”里甲烷占80％～99．9％，可直接点燃，完全燃烧后几乎不产生任何残渣和有害气体，污染比煤、石油、天然气都要小得多，是近二十年来在地球海洋和冻土带发现的一种非常规新型洁净能源。     

甲烷直接转化生成芳烃和乙烯新催化过程的研究：Ⅲ.通过Mo／HZSM—5 …

研究了用甲烷和乙烷碳化预处理对Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化甲烷围化成芳烃和乙烯的起始反应温度的影响,催化剂经甲烷在９７３Ｋ或经乙烷在８７３Ｋ碳化３０ｍｉｎ后,可使甲烷催化转化成苯和Ｃ２烃的起始反应温度降低约１００ｋ。催化剂用烃类的碳化预处理过程不仅导致了钼物种的价态变化,而且可能导致了碳化钼的生成并引起催化剂化学本性的变化。通过催化剂在甲烷及氢气氛下的差热分析及甲烷在催化剂上程序升温表面反应产物分析证实     

煤制替代燃料多联产系统热力性能对比

煤制替代燃料多联产系统是保证我国能源安全的煤炭清洁高效利用技术之一。通过火用分析方法比较了煤制甲醇、煤制甲烷多联产系统的热力性能,揭示了不同替代燃料多联产系统的火用损失规律和节能机理。结果表明,无调整、适度循环的煤制甲醇、煤制甲烷多联产系统的火用效率分别为53.8%和60.9%。相对于各自的分产系统,甲醇电力多联产系统在化工合成反应、弛放气回收、自备电厂单元的节能潜力和效果更佳,相对节能率可达15.0%;而甲烷电力联产系统在合成气调变和净化单元具有更好的节能潜力,相对节能率为14.2%。均存在最佳循环倍率/最佳化动比,实现化工岛和动力岛不可逆损失之和的最小耦合,使醇电联产系统和甲烷电力联产系统的节能率最高。     

多孔介质及盐度对甲烷水合物相平衡影响

为模拟自然界天然气水合物的合成与分解条件,开发了研究多孔介质中甲烷水合物相平衡特性的实验装置,利用恒定容积法测定了孔隙尺寸、盐度等对甲烷水合物相平衡条件的影响.结果显示多孔介质中甲烷水合物容易生成,诱导时间短.随着孔隙尺寸的增加,甲烷水合物相平衡曲线右移;随着盐度的增加,甲烷水合物相平衡曲线左移;盐度水平和孔隙尺寸水平...