合成天然氣汽液相平衡及液化脫氫流程研究.pdf

1、提高煤炭利用效率,減少污染,實現(xiàn)煤炭資源的清潔高效利用是節(jié)能減排的必然要求。在各種煤炭清潔利用技術中,煤制合成天然氣(Synthetic natural gas, SNG)具有設備流程相對簡單、技術成熟可靠、單位熱值投資成本低、生產(chǎn)過程污染物較少等優(yōu)點。低溫液化是SNG輸運的一種有效方式。經(jīng)預處理的SNG除主要組分甲烷外,還含有氮氣、氫氣(0.7-9.8％)等非常規(guī)組分,其中氫氣與其他組分的熱物性相差最大,對液化流程的影響也最為顯著。<

2、br>　　本文具體開展了以下幾方面的工作:
　　1、優(yōu)化改良了低溫汽液相平衡實驗測定裝置,實驗測定了H2+CH4二元體系在100.1-120.5K,0.1-3.0 MPa下的汽液相平衡,驗證了實驗裝置在測定含氫天然氣汽液相平衡上的可靠性。然后實驗測定了H2+CH4+N2三元體系在100.0-125.0K,0.1-5MPa下的汽液相平衡。
　　2、采用Zudkevitch Joffee(ZJ)和GERG狀態(tài)方程對實驗測定條件下

3、的H2+CH4+N2三元體系的汽液相平衡進行計算,通過比較,認為ZJ和GERG狀態(tài)方程均具有較好的準確性和預測性。
　　3、基于Peng-Robinson(PR)方程,采用實驗測定的H2+CH4體系汽液相平衡的壓力、溫度及液相組分(p-T-xi),關聯(lián)了H2+CH4體系的二元交互作用系數(shù),有效提高了PR狀態(tài)方程在低溫低壓條件下,含氫甲烷體系汽液相平衡計算中的準確性。
　　4、分別考察GERG、PR和ZJ狀態(tài)方程,推薦GERG