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1、新型煤制气甲烷化无循环工艺探究 姜丽娜（伊犁职业技术学院，新疆 伊宁 835101） 摘 要：随着技术的不断发展，甲烷化技术得到不断进步，本文将会探讨新技术中甲烷化技术中的无循环工艺，从设计程序中分析存在的问题，依据问题提出解决措施，发展我国的煤炭行业，使新技术应用成熟。 关键词：新型煤制气；甲烷化；无循环 我国的煤炭资源丰富，在开采过程中会存在许多质量差的煤不适合长途运输，须要就近加工，在加工过程中，煤制自然气会在运输中取得优势，流程简洁并且技术成熟，不会造成资源奢侈。甲烷化技术是运用比较广泛的技术，在不断发展过程中转变成无循环的技术，能够解决工艺流程中出现的问题。 1 无循环技术 循环甲烷
2、化技术须要喷射器的协助或者压缩机的协助，将气体分散到容器中，这种方协助式可以掌控温度，但是会增加企业的投资和成本的支出，一般状况中的循环甲烷化技术会运用低温压缩机，将煤制气冷却反应过后进行后续操作，在操作过程中将会增加能量损失。无循环技术仅仅是依靠蒸汽进行掌控目的，削减设备的运用以及产品更新换代的投资，在我国大连等地已经起先探讨此项工程，并取得肯定效果，在一个反应器中加入适量的水蒸汽来限制甲烷化的反应。 2 无循环设计程序 煤制气经过净化之后将会用串联并联结合的形式分散进入甲烷化机器中，第一股煤制气是利用加热的形式与蒸汽充分混合进入第一反应器中发生化学反应，经过完全反应之后进入冷却环节，在废锅
3、炉中进行，并产生副产蒸汽；第一反应器会在出口处分散两股气体，其中一股会进入其次反应器中反应，反应完成之后进入废锅炉中冷却，另一股的出口气会和其次、第三反应器中的出口气共同混合，在第三反应器中作用，完全反应之后进入废锅炉中冷却；第三反应器经过换热作用之后与原煤制气一小部分进行混合，进入第四反应器，全部反应之后将出后气进行第一次分别作用，进入第五、第六反应器中反应，其次次分别作用是在第六反应器中进行，须要的条件是加热和冷却。分别作用完成之后进入第七反应器，将未反应的一氧化碳和二氧化碳接着反应，保证能源充分利用。（如图所示） 3 问题分析 无循环系统中省略了气压缩机，从设计思路上简化了工艺流程，并且
4、在运转过程中稳定各反应器的负荷，保证工艺流程进展顺当，但是无循环甲烷化技术是只停留在理论方面，并没有真正运用，会存在肯定的风险。 在流程设计中第一反应器的温度掌控存在肯定风险，水蒸汽的不断增加会导致甲烷改变的平衡作用，在肯定程度上限制温度改变，但是须要加强留意的是，影响温度改变会让一氧化碳和水足够反映生成二氧化碳和氢气，假如不限制的状况下会使二氧化碳的含量过高，影响后续气体的反应，同时还须要留意水量的改变，假如水蒸汽过多将会导致催化剂运用时间缩短，增加成本支出1。 将反应器的组合调配过程中将会出现难题，因为前四个反应器是一种串并联的关系，同时还会发生分散作用，在同时进行困难工序的过程中假如操作
5、不慎將会致使各种原料的反应混乱，假如一种反应器出现错误将会导致其他的反应器出现错误，连锁反应的影响会造成能源的奢侈，反应不充分，最终所反应的气体浓度不达标。 依据设计流程中无循环甲烷化技术是通过串并联的形式限制温度，将各反应器的负荷分层加压实现温度掌控，但是因为只是在理论方面的构想，并没有在工厂中实际运行，不能对详细的状况作出调整，反应器的应用范围和温度掌控的范围并没有规格标明，所以一旦投入实际生产中将会出现许多问题，而操作员人不能马上解决，造成严峻影响。 4 建议 利用煤化工的新兴技术生产煤制自然气，能够缓解民众对自然气的需求，新型煤制气甲烷化无循环工程简化反应流程，可以供应分负荷调控温度系
6、统，水蒸汽稀释作用掌控，使各反应器的温度平衡2。水蒸汽可以使碳反应缓慢，爱护催化剂的运用，延长其寿命，第一反应器须要注入水蒸汽，之后的反应器并不须要水蒸汽，削减了用量，提升能源运用率。 同时碳的量也会对无循环工艺造成反应，所以在补碳量增加的时候应当增加反应程序，将无循环过程中的反应级数增加相同比例；在相等条件的限制中串并联技术能够降低能源损害并削减蒸汽量的运用，可以降低反应器中的负荷程度，但同时工作人员应当限制碳的改变，同等条件的影响下，串并联技术会影响补碳量，可以增加补碳量，但是对水蒸汽并没有任何改变。当全部条件都满意的状况时可以设定要求以及质量，在不断发展中优化工艺流程，将能源全部利用，削
7、减奢侈。 5 结语 煤制气甲烷化无循环技术在社会不断发展过程中将会作为新兴技术成为应用主流，但是因为并没有详细的运用，所以会存在肯定的风险。企业管理人员应当充分相识此技术的作用和价值，主动投入生产，在生产过程中将遇到的问题归纳整理，完善技术的应用，促进煤炭行业的发展。 参考文献： 1穆雪刚，党燕青，谢永刚.煤制气甲烷化过程能量的理论分析J.山东化工，2022，45（22）：84-86. 2高振，侯建国，姚辉超等.补碳条件下无循环甲烷化工艺流程结构优化分析J.化学工程，2022，45（1）：74-78. 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页