简介:煤矿开采中释放的大量采空区煤层气是大气中甲烷的主要来源。在许多情况下,由于采空区煤层气中混入通风气流中的氧气和氮气,而不能做为管道天然气使用。BOC气体分离公司研究开发了一种变压吸附工艺(PSA),可以从矿井煤层气中脱除空气。实验室试验表明:产品气中烃含量至少达95%,符合管道天然气的要求;废气中烃含量<3%,可以安全排放。在弗吉尼亚固本公司坎南煤矿进行的示范性试验,研究了PSA甲烷浓缩技术的安全性和可行性。第一阶段实验,利用安装在该矿的小试装置进行了工艺特性试验,包括运行以及安全起动和关闭。氮气含量为24%的采空区煤层气经提纯后,氮气含量<4%,而且分离过程中没有可燃气体产品。第二阶段试验,安装了一套带有矿物加工控制的商业化规模PSA装置来生产高纯度甲烷,入料为2830~5660m^3/d的采空区煤层气。解决了起动问题之后,利用此装置可由含甲烷70%的采空区煤层气生产高纯度(N2含量<5%)甲烷气。该装置运行了4天,运行指标正常,达到了预期目的。
简介:由于煤层甲烷在煤岩体中的运移过程及其复杂,因此用来描述其运移的数学模型常常是高阶非线性的偏微分方程,为了能更好的解决此类问题,本文采用多重物理量数值模拟软件COMSOLMultiphysic对所建的拟稳态运移模型进行了模拟求解的研究,结果表明用该软件模拟的压力和浓度动态曲线更符合实际情况,而且可以用动态可视化模块来模拟压降过程。
简介:本文建立温度、压力、吸附介质(自变量)与吸附量(应变量)的数学方程TPAE。并通过对鄂尔多斯盆地东部4种煤的系列等温吸附实验的兰格缪尔吸附体积和兰格缪尔吸附压力进行回归,得到TPAE的4个参数。四种煤样的平均相对偏差在8.73%~12.6%之间,和TPAE曲面与吸附量点吻合很好都说明TPAE适用于处理系列等温吸附实验数据。通过例子证实吸附量对温度偏导、吸附量对压力偏导、和吸附量对温度和压力的全微分是可以精确计算的。当煤样表征温度影响Δ和表示压力影响β已定,如满足一定的温度和压力,吸附量会出现极大值;吸附量极大值出现的温度和压力与煤样的变质程度(镜质组最大反射率)有关。
简介:在恒压条件下,因LI温-压-吸附方程的温度偏导(δV/δT)P数值小于零,高阶煤的吸附能力随着温度增加而降低。在恒温条件下,因LI温-压-吸附方程的压力偏导(δV/δP)T数值大于零,高阶煤的吸附能力随着吸附压力增加而增加。LI温-压-吸附方程的全微分可以计算变温变压条件下,来至吸附温度对高阶煤的吸附能力的负面影响和来至吸附压力对煤的吸附能力的正面影响如何参与竞争。