化工设计通讯
化工設計通訊
화공설계통신
Chemical Engineering Design Communications
2015年
4期
18-22
,共5页
王秀林%侯建国%穆祥宇%张勃%宋鹏飞%高振%张瑜%姚辉超
王秀林%侯建國%穆祥宇%張勃%宋鵬飛%高振%張瑜%姚輝超
왕수림%후건국%목상우%장발%송붕비%고진%장유%요휘초
煤制天然气%甲烷化%转化率%反应控制
煤製天然氣%甲烷化%轉化率%反應控製
매제천연기%갑완화%전화솔%반응공제
Coal Gas%Methanation%Conversion Rate%Reaction Control
近年来,受天然气需求增加和环保压力影响,煤制天然气和焦炉煤气制天然气成为能源领域研究热点,而甲烷化技术是煤制天然气和焦炉煤气制天然气相关技术的核心之一。采用 Aspen Plus 模拟软件,模拟选取7组典型甲烷化反应原料气,研究了原料气组分变化对甲烷化反应温度和总碳转化率的影响。研究结果表明:绝热甲烷化反应器出口温度随着 H2、CO 的浓度增加而增加,随着 CH4、CO2、N2和 H2 O 浓度增加而降低,其中 CH4和 H2 O 的变化影响较为显著,所以在工艺流程设计和现场装置操作时,选取 CH4和 H2 O作为甲烷化反应的主要控制手段。∑CO+CO2的总碳转化率随着原料气中 CO、CO2浓度的增加而降低,随H2浓度增加而快速增加,而与 N2、CH4和 H2 O 的浓度影响较小。研究结果既可作为甲烷工艺设计的技术基础,也可对甲烷化现场装置的安全操作提供技术指导,促进煤制气产业的健康、快速发展。
近年來,受天然氣需求增加和環保壓力影響,煤製天然氣和焦爐煤氣製天然氣成為能源領域研究熱點,而甲烷化技術是煤製天然氣和焦爐煤氣製天然氣相關技術的覈心之一。採用 Aspen Plus 模擬軟件,模擬選取7組典型甲烷化反應原料氣,研究瞭原料氣組分變化對甲烷化反應溫度和總碳轉化率的影響。研究結果錶明:絕熱甲烷化反應器齣口溫度隨著 H2、CO 的濃度增加而增加,隨著 CH4、CO2、N2和 H2 O 濃度增加而降低,其中 CH4和 H2 O 的變化影響較為顯著,所以在工藝流程設計和現場裝置操作時,選取 CH4和 H2 O作為甲烷化反應的主要控製手段。∑CO+CO2的總碳轉化率隨著原料氣中 CO、CO2濃度的增加而降低,隨H2濃度增加而快速增加,而與 N2、CH4和 H2 O 的濃度影響較小。研究結果既可作為甲烷工藝設計的技術基礎,也可對甲烷化現場裝置的安全操作提供技術指導,促進煤製氣產業的健康、快速髮展。
근년래,수천연기수구증가화배보압력영향,매제천연기화초로매기제천연기성위능원영역연구열점,이갑완화기술시매제천연기화초로매기제천연기상관기술적핵심지일。채용 Aspen Plus 모의연건,모의선취7조전형갑완화반응원료기,연구료원료기조분변화대갑완화반응온도화총탄전화솔적영향。연구결과표명:절열갑완화반응기출구온도수착 H2、CO 적농도증가이증가,수착 CH4、CO2、N2화 H2 O 농도증가이강저,기중 CH4화 H2 O 적변화영향교위현저,소이재공예류정설계화현장장치조작시,선취 CH4화 H2 O작위갑완화반응적주요공제수단。∑CO+CO2적총탄전화솔수착원료기중 CO、CO2농도적증가이강저,수H2농도증가이쾌속증가,이여 N2、CH4화 H2 O 적농도영향교소。연구결과기가작위갑완공예설계적기술기출,야가대갑완화현장장치적안전조작제공기술지도,촉진매제기산업적건강、쾌속발전。
In recent years,Nature gas made by coal gas and coke oven gas become an important research field by the influenced of natural gas demand enhance and environmental pollution.The methanation technology is one key technology in the Coal chemical industry.In this paper,7 groups of typical methane gas composition is studied using the Aspen Plus simulation software to study gas content effect about the temperature and the total carbon conversion rate.The results show that adiabatic methanation reactor temperature improve by H2 ,CO concentration increases,and reduce by the CH4、CO2 、N2 and H2 O concentration increases.The total carbon conversion in the feed gas reduces with the increase of the concentration of CO,CO2 ,and improve by the concentration of H2 ,N2 ,CH4 and H2 O.The results of this paper can be used as methane process design technology base,also can improve the methanation device safe operation,promote the development of coal seam gas industry.