【JST-052】Офис индивидуальной помощи по технологиям косвенной ликвидации угля, природного газа и биомассы

Что касается ликвидации кислородсодержащего угольного газа, то лучше сначала удалить кислород или использовать процедуру низкотемпературной дистилляции в холодильных установках? В настоящее время содержание кислорода в газе, получаемом из угольных пластов, составляет 1%; H2S не обнаруживается. Однако у выхода скважины ощущается неприятный запах, что позволяет предположить наличие H2S. Кроме того, есть ли какие-либо примеры таких случаев и какие методы были использованы? Спасибо

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем fossil-zhang 29.03.2012 в 23:11. Сначала необходимо определить точный состав угольного газа. Если рассматривать использование процесса Фишера-Тропша для ликвидации газа из угольных пластов, то предъявляются высокие требования к составу газа: к соотношению водорода и углерода, содержанию кислорода и серы. В качестве ориентира можно использовать требования, предъявляемые к синтез-газу для ликвидации угля. Необходимо устранить 1% кислорода, а содержание серы должно быть ниже 5 ппб. То, что вы не можете определить наличие серы, ещё не означает, что её нет, ведь при низком содержании её действительно трудно обнаружить — для этого нужен специальный прибор для измерения серы. В Китае такие приборы продаются, их стоимость составляет примерно несколько десятков тысяч юаней. Поэтому сначала необходимо проанализировать газ, образующийся при добыче угля, и найти способы решения конкретных проблем. Если известен состав этого газа, то всегда можно найти соответствующие методы его обработки: деоксигенизация, десульфуризация, трансформация, ректификация, декарбоксилирование и так далее.

Какие существуют способы деоксигенации и денитрификации природного газа? Какова энергопотребляемость?

Можете посмотреть этот пост — в нем рассказано о основном оборудовании для декарбонизации, деоксигенации, дегидратации и денитрификации природного газа: http://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=205724. Что касается методов и энергозатрат, вот кусок текста, который, надеюсь, поможет вам: 1) Адсорбция при изменяющемся давлении. При этом методе адсорбент используется в условиях высокого давления для процесса адсорбции; затем давление снижается, чтобы адсорбент освободил свои поверхности. Часть газа, получаемого в результате процесса, используется в качестве газа для промывки адсорбента. Процесс адсорбции происходит под давлением, в то время как процедура регенерации и промывки обычно выполняются при атмосферном давлении. Метод трансформационной адсорбции имеет такие преимущества, как низкое энергопотребление, короткое время десорбции и простота в эксплуатации. Однако уровень восстановления продукта при этом методе довольно низок — всего 40–50%. Это связано с наличием пустот в адсорбционном слое; газ продукта, находящийся в этих пустотах, утрачивается в процессе десорбции. Кроме того, часть газа продукта требуется для промывки адсорбционного слоя. Существует противоречие между чистотой продукта и коэффициентом восстановления: при повышении коэффициента восстановления чистота снижается. Поэтому использование этого метода недостаточно экономично. 2) Мембранная сепарация. У метода мембранной сепарации есть множество преимуществ: не требуется изменение фазы, оборудование простое, занимает мало места, и процесс может осуществляться непрерывно. Однако способность различных компонентов газа проникать в пленку различается; объем их проникновения зависит от коэффициента проникновения данного компонента, от площади проникающей мембраны, а также от разницы давлений компонентов газа по обе стороны мембраны. В процессе разделения происходит потеря газа-продукта, к тому же чрезмерное давление создает опасность для смеси газов. 3) Метод деоксигенации путем сгорания. По сравнению с первыми двумя методами, этот способ обеспечивает более полную деоксигенацию; уровень содержания кислорода можно снизить до менее 0,5%. Недостатком является то, что оборудование довольно сложное, а в процессе сгорания увеличивается содержание CO2, CO, SO2 и H2S в исходном газе. Природный газ обычно содержит мало CO2; в некоторых видах газа сульфиды вообще отсутствуют. С помощью молекулярных сит можно одновременно удалить воду и CO2. Если использовать метод окисления для деоксигенации, то после этого необходимо установить дополнительное сложное оборудование для удаления CO2 и сульфидов с помощью алкиламинных реагентов. Это не только увеличивает затраты на оборудование и энергопотребление, но и затрудняет процесс эксплуатации. 4) Метод разделения при низких температурах. Принцип этого метода заключается в сначала охлаждении газовой смеси до состояния жидкости, а затем в разделении её компонентов на основе различий в температурах их испарения. Этот метод является довольно подходящим для разделения смешанных газов. Во-первых, при таком способе получаемая продукция обладает наивысшей чистотой ； Во-вторых, такой вариант является более безопасным: процесс разделения происходит при низком давлении и низкой температуре, поэтому даже в условиях, когда метан может воспламениться или взорваться, вероятность возникновения пожара или взрыва снижается ； В-третьих, этот вариант является наиболее экономичным, поскольку для производства сжиженного природного газа (СПГ) необходимо понизить температуру исходного газа до температуры замерзания метана. В процессе охлаждения происходит разделение компонентов газа при низких температурах; при этом можно одновременно удалить кислород и азот, без необходимости дополнительных затрат на их удаление. В то же время другие методы либо требуют увеличения энергопотребления, либо приводят к потере части сырого газа; кроме того, некоторые из них увеличивают содержание кислородсодержащих газов, что повышает затраты на очистку газа. К тому же они позволяют только деоксигенировать газ, но не денитрифицировать его одновременно. А метод низкотемпературной сепарации позволяет одновременно отделять и удалять кислород и азот. На самом деле я не очень хорошо разбираюсь в этой области. Если вы хотите узнать более конкретную и подробную информацию, рекомендую опубликовать вопрос в разделе, посвященном нефтехимии и газовой промышленности.

Не могли бы вы рассказать о текущем состоянии индустриализации технологий MTO, MTG и MTP в стране, а также поделиться своими мнениями и оценками?

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем fossil-zhang 30.03.2012 в 14:53. Я занимаюсь процессом фито-синтеза; я не работаю в области технологий MTO/MTG/MTP. Информация и обсуждения, связанные с этими технологиями, можно найти на форумах, посвященных производству нефти из угля и производству алкенов. Там информация гораздо более профессиональная, стоит туда заглянуть. В целом, судя по нынешней ситуации, технологии MTO/MTP уже индустриализированы в нашей стране, причем это единственное место в мире, где такие технологии достигли уровня индустриализации, что заслуживает признания. Что касается технологии MTG, то в нашей стране действуют некоторые проекты, но, по-видимому, они ещё не достигли уровня индустриализации. Тем не менее, у таких технологий по-прежнему много проблем. Во-первых, что касается самой технологии MTO, то хотя в нашей стране её удалось разработать самостоятельно, и уровень этой технологии относится к числу лучших в мире, однако судя по уже введенным в эксплуатацию проектам по производству MTO, соответствующие технологии на всех этапах производственного процесса пока ещё не полностью освоены в нашей стране. Например, такие технологии, как газификация, синтез метанола, разделение алкенов и их полимеризация, полностью зависят от зарубежных решений. Только сама технология MTO является отечественной разработкой. Хотя технологии на всех этапах производственного процесса уже довольно совершенны, стоит серьезно задуматься над тем, почему наши отечественные технологии пока не могут быть использованы в таких крупных проектах. Что касается MTP, то здесь и говорить нечего: оба проекта, работающие на основе технологии MTP, используют зарубежные технологии. Хотя многие организации и научно-исследовательские институты также занимаются разработкой соответствующих технологий, до их промышленного внедрения ещё далеко. Следовательно, что касается самого процесса производства олефинов из метанола (MTO/MTP), то нельзя считать, что этот процесс уже стал успешно внедренным лишь потому, что существует множество крупных проектов, находящихся в эксплуатации или в стадии строительства. Не говоря уже о том, что в самой технологии ещё есть много возможностей для улучшений, а также о существующих проблемах, связанных с производством олефинов из метанола: расход воды, энергии, загрязнение окружающей среды, выбросы углерода и экономическая эффективность. Не могли бы мы уделить больше внимания отрасли технологий производства олефинов из метанола? Речь идет не только о снижении затрат, повышении экономической эффективности и увеличении доли отечественного производства, но также о стимулировании развития целого ряда связанных с этим отраслей. Что касается MTG, то ещё в 80–90-х годах прошлого века компания EXXON-MOBIL начала его промышленное производство в Новой Зеландии. Однако из-за падения цен на нефть завод по производству MTG в Новой Зеландии был переоборудован для производства метанола. В стране из-за популярности угольной химии другие проекты оказались ограничены в развитии; к технологии MTG проявляют большой интерес. В стране также действует несколько небольших проектов в рамках пилотных исследований или демонстрационных проектов. Технология поступает как из зарубежной компании EXXON-MOBIL, так и из отечественного Института угольной химии в Шаньси. Я считаю, что у этой технологии есть явные преимущества: преобразование метанола в бензин, при этом качество бензина очень высокое. Технологический процесс уже проверен на практике (по сути, он похож на технологии MTO/MTP; различия заключаются лишь в используемых катализаторах и реакторах). Эта технология может помочь решить проблему нехватки жидкого топлива в стране. Ещё есть большой потенциал для развития, ключевым фактором является работа существующих устройств.

Хотел бы задать два вопроса модератору: 1/ В настоящее время в стране проводится довольно много исследований по катализаторам для синтеза FT. Хотел бы узнать, насколько влияет эффективность катализаторов FT, разработанных в различных исследовательских институтах, на рентабельность всего завода по производству нефти из угля? Личное мнение: если в качестве катализатора FT будет использоваться железный катализатор, то, предполагается, его цена не будет слишком высокой. Ваш катализатор позволяет производить 10 тонн нефти на тонну материала, а мой — 8 тонн на тонну. Думаю, это не окажет значительного влияния на эффективность всего завода 2/ Косвенная ликвидация биомассы в настоящее время также реализуется некоторыми предприятиями в стране, однако из-за ограничений, связанных с источниками сырья, масштабы не могут быть большими. Если же следовать существующей схеме производства нефти из угля, то такой подход, хоть и имеет все необходимые элементы, не позволяет реализовать эффект масштаба. Интересно, что думает по этому поводу наш руководитель. .

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем fossil-zhang 17:36, 1 апреля 2012 года. 1) В стране действительно много организаций (включая предприятия, исследовательские институты и университеты), которые занимаются или занимались исследованиями катализаторов для процесса феррохимического синтеза. Но, насколько я знаю, большинство из них работает в небольших масштабах, публикуя статьи по этой теме. Лишь немногие организации занимаются этими исследованиями на систематической основе в течение многих лет с целью их промышленного применения. Среди этих организаций, насколько я знаю, не более трех действительно достигли промышленных масштабов производства (включая промышленные испытания). Почти все они используют как железные, так и кобальтовые катализаторы; разница заключается лишь в специализации: у некоторых организаций лучше всего получаются результаты при использовании железных катализаторов, у других — кобальтовых, а у третьих — оба вида катализаторов. У предприятий такого масштаба технологии в целом неплохи, уровень катализаторов у каждого свой, и нельзя сказать, что между ними существует очень большая разница. Кроме того, прежде всего необходимо определить один важный понятие: для технологии синтетических масел катализатор является одним из важных факторов, но он отнюдь не единственный. Хороший катализатор не сможет эффективно функционировать в неправильно спроектированном производственном оборудовании. Хорошая конструкция производственного оборудования может компенсировать недостатки обычного катализатора. Конечно, мы хотели бы, чтобы хорошая конструкция оборудования сочеталась с катализатором высокого качества, что позволило бы повысить экономическую эффективность. Ещё раз: я уже говорил ранее, что нельзя считать, будто цена железных катализаторов значительно ниже, чем у кобальтовых. Для промышленных катализаторов, учитывая все этапы — от сырья до производства и окончательного использования, — стоимость железных катализаторов на самом деле не намного ниже, чем у кобальтовых. Можете посмотреть мои предыдущие посты. Поэтому эту концепцию нужно изменить. Железные катализаторы и кобальтовые катализаторы на самом деле трудно сравнивать: при одинаковых условиях реакции у них сильно различается активность, избирательность образования продуктов и срок службы. Различаются также методы их производства, используемые технологии, а также соотношение водорода и углерода в синтез-газе, подходящее для их использования. Различаются также условия реакции, методы активации катализаторов, а состав получаемых продуктов тоже отличается. Как сравнивать при разных базовых значениях? Поэтому не стоит сравнивать катализаторы по отдельности, а следует рассматривать их вместе с всей установкой в целом, чтобы определить, насколько они подходят друг другу и являются ли оптимальными Мы всегда говорим, что сначала нужно понять, что вы хотите сделать? Какой продукт вы хотите? Откуда берется источник газа? Каков масштаб? Только тогда можно будет рассмотреть, какие технологии и катализаторы будут наиболее подходящими. Нельзя просто копировать других: если они используют кобальт, значит, нужно использовать кобальт; если они используют железо — значит, нужно использовать железо; если они используют пастообразную среду для реакции, значит, нужно использовать её тоже. Возможно, для вас более подходят флюидизированные или стационарные реакторы. Здесь важнее лучшая совместимость, и не существует понятий «самое современное» или «самое лучшее». Вы говорите, что если один катализатор производит 8 тонн нефти, а другой — 10 тонн, то это не имеет большого значения? Это зависит от того, как смотреть на вещи. Если говорить о всем сроке службы катализатора, то разница между 8 и 10 тоннами действительно существует, ведь производительность тоже отличается. Но, возможно, другие особенности устройства компенсируют эту разницу. Но если речь идет о производительности за определенный период времени (например, за день или месяц), то разница огромна: катализатор с длительным сроком службы может использоваться год, а тот, у которого срок службы короче, — всего три месяца. Разве это не большая разница? Особенно когда разница в стоимости катализаторов невелика, а замена катализатора сопряжена с большими трудностями, эта разница становится огромной. Срок службы кобальтовых катализаторов, как правило, длиннее, чем у железных катализаторов. Поэтому сам катализатор также необходимо рассматривать в целом, учитывая его стоимость, активность, селективность и срок службы; нельзя рассматривать отдельные аспекты изолированно. Если кто-то скажет вам, что его катализатор обладает высокой активностью или низкой стоимостью, это будет обманом. 2) Что касается синтетического масла на основе биомассы, то действительно существуют проблемы, о которых вы говорите. Но прежде всего необходимо учитывать начальные условия и преимущества использования такого масла. Нет ни одной технологии, которая была бы идеальной без недостатков. Разве из-за наличия недостатков её нельзя использовать? Кто сказал, что только в больших масштабах это возможно? У некоторых устройств, о которых я знаю, довольно интересная концепция — например, модульные и мобильные варианты, которые позволяют преодолеть некоторые прежние недостатки. Регионы с богатыми запасами биомассы находятся в сельской местности. Исходя из радиуса доступа к этим ресурсам, на определенной территории можно построить завод соответствующего масштаба. Это позволит не только обеспечить частичную потребность в топливе и электроэнергии в данном регионе (можно использовать генерацию электроэнергии на основе биомассы и отходов производства синтетического топлива), но также помочь в решении проблем занятости сельского населения. Конечно, на практике все не так просто, как я описал; возникает множество препятствий и трудностей — технических и политических, связанных с газификацией биомассы, сбором сырья, экономической эффективностью, субсидиями и т. д. Но у меня есть хорошая отправная точка: если у нас есть правильная цель, нужно действовать, решать проблемы на практике. Если же при возникновении трудностей мы отступаем без попыток их преодолеть, то ничего не удастся сделать. В общем, я по-прежнему оптимистично настроен относительно биологически синтезированного масла. В Китае нельзя полагаться на прошлый опыт: если раньше считалось, что при малом масштабе производства невозможно получать масло из угля или природного газа, значит ли это, что вообще нельзя производить синтетическое масло в малых масштабах? Я уже обсуждал этот вопрос в своих предыдущих постах. С биомассой существует аналогичная проблема: нам необходимо увидеть её преимущества, понять трудности и недостатки, а затем на практике преодолеть эти трудности и недостатки.

Здравствуйте! Я занимаюсь производством монооксида углерода путем абсорбции воды с использованием н-бутана. В настоящее время наш завод все еще находится на этапе тестирования. Каждый раз время вождения автомобиля не достигает месяца, тогда как в Синьцзяне его можно провести целый месяц. К тому же там время охлаждения после очистки очень короткое, а у нас оно довольно долгое — примерно неделя. Хотел бы спросить, какими способами можно увеличить время вождения. Под увеличением времени вождения я имею в виду нормальное увеличение, я живу в Пинху, провинция Чжэцзян! Спасибо! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !

Извините, я не знаю ответа на ваш вопрос и не могу его дать. Рекомендую обратиться с вопросом в соответствующий раздел.

Босс! Не могли бы вы проанализировать для нас технологии MTA и его перспективы?

По вопросам, связанным с MTO/MTP/MTG/MTA, рекомендуется обратиться за консультацией на разделе, посвященном производству нефти из угля и олефинов — там найдутся более квалифицированные специалисты, которые смогут вам помочь.

Босс, каковы сейчас перспективы производства природного газа из угля? Значит, сейчас для производства метана используется соотношение водорода и азота 3:1? Какой обычно должен быть удельный расход воздуха, чтобы считаться подходящим? Скорость потока определяется путем экспериментов постепенно или рассчитывается на основе теории? Что сейчас является стандартом: твердотельная камера или пульсирующая камера? Есть ли у обоих что-то особенное? Особенно в качестве катализаторов используются катализаторы на основе Ni, нанесённые на алюминия оксид? Помимо Института химии в Даляне и Института угольной химии в Шаньси, какой ещё институт в Пекине, кроме компании Datang, работает в этой области хорошо?

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем fossil-zhang 4 апреля 2012 года в 16:13. Вопрос, который вы задали, уже обсуждался в разделе, посвященном производству природного газа из угля. Рекомендую вам сначала поискать информацию там. Что касается производства природного газа из угля, лучше задавать вопросы в соответствующем разделе – там найдутся люди, более компетентные, чем я, которые смогут вам помочь.

Чжан Бань, какова примерно стоимость катализаторов для синтеза ферросплавов методом Фишера-Тропша?

Вау, вы из Huachen Energy, да? ;P

Уважаемый господин Фоссил Чжан, здравствуйте! Я хотел бы узнать больше о синтетическом масле на основе биомассы. У нас много бамбука, и я интересуюсь, может ли он служить сырьем для производства такого масла. Если да, то я хотел бы получить ответы на следующие вопросы: 1. Процесс производства. 2. Какова площадь территории, необходимая для этого. 3. Необходимое оборудование. 4. Каковы примерные затраты на производство? 5. Проблемы загрязнения окружающей среды: может ли это привести к серьезному загрязнению? 6. Рыночные аспекты: можно ли использовать полученное топливо непосредственно в автомобилях? **Разрешает ли это политика? Или в качестве другого топлива? 7. Вопрос о лицензии: требуется ли специальная лицензия?

У Чжан Бань, возможно, много работы! В настоящее время он не так уж часто заходит на форум! Я знаю немного о вашем вопросе. Процесс синтеза нефти из биомассы: 1. Газификация биомассы (похожа на газификацию угля, но отличается этапом обработки сырья); 2. Очистка синтез-газа; 3. Косвенный синтез нефти по FT-методу. Процесс является довольно сложным, требует значительных усилий для его реализации. Масштабы газификации биомассы невелики, а источники биомассы, её транспортировка и хранение представляют собой проблемы. II. Площадь, необходимая для размещения оборудования, зависит от объема перерабатываемой сырья. Этот технологический процесс является довольно сложным, поэтому площадь, требуемая для его реализации, значительно больше, чем при переработке нефти. III. Необходимо покрытие практически всех типов оборудования, используемого в химической промышленности. Движущее оборудование: центрифуги, поршневые машины, турбины, холодильные установки, высоконапорные центробежные насосы. Статическое оборудование: специальные устройства включают котлы для газификации, реакторы типа FT и реакторы для гидрогенизации. IV. Стоимость зависит от стоимости сырья! Затраты на эксплуатацию примерно такие же, как при косвенной ликвидации угля. Просто масштабы трудно расширить, и больших денег заработать нельзя. Главное — **поддерживается ли это**. V. Уровень загрязнения довольно высок, он выше, чем при использовании угля в качестве сырья. Все, кто утверждает, что уровень загрязнения низкий, — обманщики. В биомассе содержится множество сложных элементов, и при экологически чистых технологиях можно устранить только основные загрязнители; в противном случае эффективность будет ещё ниже. VI. Сбыт — не проблема: если есть нефть, о продаже не стоит беспокоиться. Смесь бензиновых продуктов может использоваться непосредственно в качестве топлива, а дизельное топливо высокого качества может служить компонентом для смешивания с другим дизельным топливом. VII. Вопрос с лицензией неясен

Похоже, ключевой вопрос всё же — **поддержка или нет**. Есть ли где-нибудь ещё проекты подобного рода? Как ситуация сейчас?

Компания Ухань Кайди Электрик работает над этим проектом; несколько месяцев назад она даже нанимала сотрудников. О других компаниях я ничего не знаю. Но я считаю, что в будущем этот проект может оказаться перспективным. В настоящее время я более оптимистично настроен относительно производства олефинов из угля и улучшения качества бурого угля