煤层气的变压吸附分离及吸附储运技术开发
发布时间：2021-05-10 16:27
随着石油、天然气价格的飞涨和能源短缺问题的加剧，新能源的开发利用成为了全球共同关注的话题。煤层气作为一种清洁能源，以其丰富的储量和广阔的应用空间成为了近年来我国能源发展的重点研究对象。本文针对煤层气的性质特点和我国当前煤层气的利用现状，通过对现有工艺的比选和具体气源的分析，提出了新型煤层气变压吸附分离和吸附储运的联合工艺及工程化设计，并对其进行了相应的技术分析。该工艺是将低浓度煤层气通过变压吸附技术进行提纯，分离出所需的高浓度甲烷产品气，提纯后的甲烷气（甲烷含量大于90%）通过吸附技术储存于吸附储罐中，再由储运车输送给下游用户使用。其中，变压吸附工艺主要针对煤层气中甲烷与氮气的分离，通过Aspen中Adsim模块对该流程进行模拟得出，甲烷含量为30%的原料气经过变压吸附后可得到甲烷含量为92.1%的产品气，回收率为91.67%，具有良好的技术可行性；吸附储运工艺主要针对提纯后的甲烷气的储存和运输。通过对LNG、CNG和ANG三种储运方式的技术经济分析得出，吸附储运方式具有突出的经济性。同时，本方案选择了高表面活性炭作为工艺的吸附剂材料，并通过相应的制备工艺生产出了最优比表面积为2753...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 煤层气开发利用的背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 煤层气利用技术研究进展
1.2.1 煤层气利用现状及发展分析
1.2.2 煤层气利用技术中面临的问题
1.3 课题研究目标及方法
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.3.3 研究方法
第二章 煤层气高效提纯工艺开发
2.1 煤层气分离提纯技术概述
2.1.1 技术发展概况
2.1.2 工艺比选
2.2 煤层气变压吸附提纯工艺流程设计
2.2.1 基本原理
2.2.2 工艺流程
2.2.3 关键设备
2.3 工艺流程关键技术分析
2.3.1 流程模拟
2.3.2 结果分析
2.4 本章小结
第三章 甲烷气高效储运工艺开发
3.1 甲烷气储运技术概述
3.1.1 技术发展概况
3.1.2 工艺比选
3.2 甲烷气吸附储运工艺流程设计
3.2.1 基本原理
3.2.2 工艺流程
3.2.3 关键设备
3.3 技术经济性分析
3.3.1 模型建立
3.3.2 结果分析
3.4 本章小结
第四章 新型煤层气利用联合工艺技术开发
4.1 新型煤层气联合工艺
4.1.1 联合工艺设计
4.1.2 关键技术开发
4.2 新型煤层气利用联合工艺工程化设计
4.2.1 方案设计及工艺流程
4.2.2 技术说明及设备选型
4.2.3 技术经济分析
4.3 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]发展LNG产业技术的深远意义[J]. 曲莎莎. 杭氧科技. 2012(02)
[2]New progress and future prospects of CBM exploration and development in China[J]. Yun Jian a, Xu Fengyin b, Liu Lin b, Zhong Ningning a, , Wu Xiaobin a a College of Geosciences, China University of Petroleum, Beijing 102249, China b PetroChina Coalbed Methane Company Limited, Beijing 100028, China. International Journal of Mining Science and Technology. 2012(03)
[3]甲烷/氮气变压吸附分离的实验与模拟[J]. 周圆圆,杨华伟,张东辉. 天然气化工（C1化学与化工）. 2011(05)
[4]煤层气的资源化利用[J]. 杨括宇,李肖君. 陕西煤炭. 2011(04)
[5]变压吸附技术应用研究进展[J]. 柳珉敏,徐文东,关建郁. 煤气与热力. 2010(10)
[6]变压吸附气体分离技术应用及展望[J]. 郑黎,周丽莉. 河南化工. 2010(16)
[7]煤层气开发与利用新进展[J]. 钱伯章,朱建芳. 天然气与石油. 2010(04)
[8]CBM甲烷回收吸附剂研究进展[J]. 管英富. 化工进展. 2010(S1)
[9]中国沿海液化天然气（LNG）产业布局与发展前景[J]. 张耀光,刘桂春,刘锴,张洪月. 经济地理. 2010(06)
[10]煤层气在汽车上的应用分析[J]. 田茂盛. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2010(03)
博士论文
[1]煤层气提浓耦合工艺及优化[D]. 张高博.华南理工大学 2013
[2]天然气储运关键技术研究及技术经济分析[D]. 刘建辉.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]新型沼气变压吸附提纯工艺研究[D]. 刘涛.华南理工大学 2013
[2]变压吸附法浓缩瓦斯气的工艺设计及数学模拟[D]. 姜丰.安徽理工大学 2012
[3]高表面活性炭制备工艺优化及扩大化生产方案研究[D]. 柳珉敏.华南理工大学 2012
[4]变压吸附分离煤层气中甲烷/氮混合气的实验研究[D]. 席芳.上海交通大学 2011
[5]我国LNG工业发展及应用研究[D]. 王华北.大庆石油学院 2009
[6]燃用超低浓度瓦斯的燃气轮机热力特性研究与仿真[D]. 马熹焱.辽宁工程技术大学 2008
[7]高比表面积活性炭的制备及其初步应用[D]. 蒋宝城.大连理工大学 2008
[8]空气中低含量甲烷的变压吸附分离[D]. 王琰.天津大学 2004
本文编号：3179685
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
1.1 煤层气开发利用的背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 煤层气利用技术研究进展
1.2.1 煤层气利用现状及发展分析
1.2.2 煤层气利用技术中面临的问题
1.3 课题研究目标及方法
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.3.3 研究方法
第二章 煤层气高效提纯工艺开发
2.1 煤层气分离提纯技术概述
2.1.1 技术发展概况
2.1.2 工艺比选
2.2 煤层气变压吸附提纯工艺流程设计
2.2.1 基本原理
2.2.2 工艺流程
2.2.3 关键设备
2.3 工艺流程关键技术分析
2.3.1 流程模拟
2.3.2 结果分析
2.4 本章小结
第三章 甲烷气高效储运工艺开发
3.1 甲烷气储运技术概述
3.1.1 技术发展概况
3.1.2 工艺比选
3.2 甲烷气吸附储运工艺流程设计
3.2.1 基本原理
3.2.2 工艺流程
3.2.3 关键设备
3.3 技术经济性分析
3.3.1 模型建立
3.3.2 结果分析
3.4 本章小结
第四章 新型煤层气利用联合工艺技术开发
4.1 新型煤层气联合工艺
4.1.1 联合工艺设计
4.1.2 关键技术开发
4.2 新型煤层气利用联合工艺工程化设计
4.2.1 方案设计及工艺流程
4.2.2 技术说明及设备选型
4.2.3 技术经济分析
4.3 本章小结
结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]发展LNG产业技术的深远意义[J]. 曲莎莎. 杭氧科技. 2012(02)
[2]New progress and future prospects of CBM exploration and development in China[J]. Yun Jian a, Xu Fengyin b, Liu Lin b, Zhong Ningning a, , Wu Xiaobin a a College of Geosciences, China University of Petroleum, Beijing 102249, China b PetroChina Coalbed Methane Company Limited, Beijing 100028, China. International Journal of Mining Science and Technology. 2012(03)
[3]甲烷/氮气变压吸附分离的实验与模拟[J]. 周圆圆,杨华伟,张东辉. 天然气化工（C1化学与化工）. 2011(05)
[4]煤层气的资源化利用[J]. 杨括宇,李肖君. 陕西煤炭. 2011(04)
[5]变压吸附技术应用研究进展[J]. 柳珉敏,徐文东,关建郁. 煤气与热力. 2010(10)
[6]变压吸附气体分离技术应用及展望[J]. 郑黎,周丽莉. 河南化工. 2010(16)
[7]煤层气开发与利用新进展[J]. 钱伯章,朱建芳. 天然气与石油. 2010(04)
[8]CBM甲烷回收吸附剂研究进展[J]. 管英富. 化工进展. 2010(S1)
[9]中国沿海液化天然气（LNG）产业布局与发展前景[J]. 张耀光,刘桂春,刘锴,张洪月. 经济地理. 2010(06)
[10]煤层气在汽车上的应用分析[J]. 田茂盛. 重庆科技学院学报(自然科学版). 2010(03)
博士论文
[1]煤层气提浓耦合工艺及优化[D]. 张高博.华南理工大学 2013
[2]天然气储运关键技术研究及技术经济分析[D]. 刘建辉.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]新型沼气变压吸附提纯工艺研究[D]. 刘涛.华南理工大学 2013
[2]变压吸附法浓缩瓦斯气的工艺设计及数学模拟[D]. 姜丰.安徽理工大学 2012
[3]高表面活性炭制备工艺优化及扩大化生产方案研究[D]. 柳珉敏.华南理工大学 2012
[4]变压吸附分离煤层气中甲烷/氮混合气的实验研究[D]. 席芳.上海交通大学 2011
[5]我国LNG工业发展及应用研究[D]. 王华北.大庆石油学院 2009
[6]燃用超低浓度瓦斯的燃气轮机热力特性研究与仿真[D]. 马熹焱.辽宁工程技术大学 2008
[7]高比表面积活性炭的制备及其初步应用[D]. 蒋宝城.大连理工大学 2008
[8]空气中低含量甲烷的变压吸附分离[D]. 王琰.天津大学 2004
本文编号：3179685
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