1 引言
煤層氣,含氧是煤層一種吸附在煤層中的可燃性氣體,其主要成分是分離甲烷。在煤礦開采過程中,液化必須提前將它抽放掉,含氧否則就會對采礦人員的煤層生命安全帶來嚴(yán)重的威脅。但是分離,煤層氣也是液化一種寶貴的清潔能源和重要的化工原料,應(yīng)該加以很好的含氧利用。中國的煤層煤層氣資源極為豐富,但開發(fā)利用卻很少,分離大部分都是液化排放到大氣中,這不但造成了嚴(yán)重的含氧大氣污染,也是煤層很大的資源浪費(fèi)。
采用地面打井的分離方法,來實(shí)現(xiàn)煤層氣回收的技術(shù),在世界范圍內(nèi)已有很好的發(fā)展。但是,采煤過程中抽放的瓦斯氣(Coal Mine Methane 簡稱CMM),壓力很低,甲烷含量也低,約在 50%左右,有的甚至低至 30%以下。抽放的瓦斯氣中混有空氣。這就給煤層氣的加工和輸送帶來了困難。這種含空氣的煤層氣通常只能就地使用,放空浪費(fèi)的現(xiàn)象就更嚴(yán)重,這個問題在中國一直沒有得到很好的解決。最近,由北京贊成國際投資有限公司和中科院理化技術(shù)研究所及煤礦企業(yè)合作,成功地開發(fā)了一種小型工業(yè)試驗(yàn)裝置,采用一種低溫分離的專利技術(shù),把CMM中的煤層氣(主要是甲烷)和空氣分離開來,同時將提純后的煤層氣液化,這就極大地方便了煤層氣的運(yùn)輸和利用。
裝置運(yùn)行的結(jié)果顯示,分離液化后生產(chǎn)的液化天然氣純度,經(jīng)檢測達(dá)到99.86%,分離后排放的空氣甲烷含量小于 0.1%。這種方案和流程的設(shè)備簡單、能耗物耗低、產(chǎn)品純度高。由于含氧煤層氣放空現(xiàn)象較嚴(yán)重,因而原料氣價格較低,天然氣這一清潔能源又十分緊缺,市場價格好,投資方在四、五、年內(nèi)就能收回投資。因此,這個項(xiàng)目不但能顯著地降低大氣污染,有很好的社會效益,而且具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
現(xiàn)在,在這一成果的基礎(chǔ)上,一個新的研究開發(fā)機(jī)構(gòu)即將在北京成立。一方面要立即著手建立大型的工業(yè)化生產(chǎn)裝置,另一方面要進(jìn)一步研究新技術(shù)、新工藝,使中國的煤層氣能夠得到更好的應(yīng)用.