Réutilisation du méthane et du vam à faible concentration

Situation actuelle de l'utilisation du méthane à faible concentration

Le méthane à faible concentration a un volume d'émission important

• En 2018, les fuites mondiales de méthane provenant des mines de charbon se sont élevées à 40 millions de tonnes, soit l'équivalent d'un milliard de tonnes de gaz à effet de serre (équivalent CO2). Les émissions chinoises représentent plus de la moitié des émissions mondiales totales de méthane provenant de l'extraction du charbon.
• En 2018, la Chine a extrait 13 milliards de mètres cubes de gaz, dont 5,3 milliards de mètres cubes avec une concentration supérieure à 9% ont été utilisés, avec un taux d'utilisation de 40,7%.
• Lors de l'extraction du charbon, environ 60% à 70% du gaz à faible concentration sont inférieurs à 9%, avec un taux d'utilisation de seulement 2%. La majeure partie n'est pas utilisée et est directement rejetée dans l'atmosphère, polluant l'environnement.
• Les mines de charbon chinoises émettent chaque année un total de 24 milliards de mètres cubes de méthane dans l'atmosphère, ce qui représente un tiers du volume total des émissions de méthane industriel et génère 200 millions de tonnes d'émissions de carbone.
• Le gaz est inflammable et explosif (5%~15%) (problème de sécurité).

Propriétés du gaz méthane : carburant + gaz à effet de serre sans CO2

• Le gaz méthane est une ressource énergétique propre.
• Le gaz (méthane) est un gaz à effet de serre. Son potentiel de réchauffement global (PRG) sur 100 ans est 28 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone.
• Une réduction drastique des émissions de méthane sera une condition nécessaire pour parvenir à contrôler le réchauffement climatique en dessous de 1,5 ℃.
• En janvier 2021, le ministère de l'Écologie et de la Protection de l'environnement a souligné la nécessité de renforcer la surveillance des gaz à effet de serre et de l'intégrer progressivement à la mise en œuvre globale du système de surveillance de l'environnement écologique. Au niveau des principales sources d'émission, des projets pilotes seront menés pour surveiller les émissions de méthane dans des secteurs clés tels que le pétrole et le gaz, l'extraction du charbon, etc.
• Le redémarrage du programme national de réduction volontaire certifiée des émissions (CCER) est imminent. (Calculé à 50 yuans/tonne, équivalent à une valeur de gaz d'environ 0,75 yuan/Nm3).
• L’oxydation et la destruction des gaz d’échappement deviendront l’une des directions de réduction des émissions de méthane à l’avenir.

Mode de réutilisation du méthane à faible concentration

Cascade et gestion de la concentration de méthane dans les mines de charbon
(Prenons l'exemple de la Chine en 2020)

Technologie d'utilisation de l'énergie en cascade de stockage thermique et d'oxydation

Diagramme de flux de processus

Transport et mélange sûrs de CH4 et de Vam à faible concentration

• Fonction:
  Transportez en toute sécurité du gaz à faible concentration de l'extrémité d'échappement à l'extrémité de consommation de gaz et assurez la qualité du gaz transporté ; L'extrémité d'échappement impliquée est une station d'extraction de gaz et l'extrémité de gaz impliquée est un système de mélange.
  
• Installation:
  Le tuyau à trois voies directement relié à la sortie d'échappement de la station d'extraction de gaz ne nécessite pas de modification de la canalisation.

 Équipement principal 1 — Soupape de décharge électrique

• Principe et fonction :
  Le dispositif de libération électrique est principalement utilisé pour réaliser une libération d'urgence de la pression du système, installé au début et à la fin du pipeline de transport, et se concentre davantage sur la protection des stations de drainage de gaz de mine de charbon et des systèmes de mélange.
• Conditions d'installation :
  Installé sur le tuyau d'évacuation d'extrémité de la canalisation de transport et sur la canalisation d'évacuation de la station de drainage des gaz de mine de charbon. Un pare-flammes sec doit être installé à l'arrière de la vanne de décharge afin de garantir que le gaz libéré n'affecte pas la canalisation.

 Équipement principal 2 — Dispositif automatique de pulvérisation de poudre et de suppression des explosions

• Principe et fonction :
  Le dispositif de libération électrique est principalement utilisé pour réaliser une libération d'urgence de la pression du système, installé au début et à la fin du pipeline de transport, et se concentre davantage sur la protection des stations de drainage de gaz de mine de charbon et des systèmes de mélange.
• Conditions d'installation :
  Installé sur le tuyau d'évacuation d'extrémité de la canalisation de transport et sur la canalisation d'évacuation de la station de drainage des gaz de mine de charbon. Un pare-flammes sec doit être installé à l'arrière de la vanne de décharge afin de garantir que le gaz libéré n'affecte pas la canalisation.

 Équipement principal ③ —Dispositif automatique de pulvérisation de poudre et de suppression d'explosion

• Principe et fonction :
  Le dispositif de libération électrique est principalement utilisé pour réaliser une libération d'urgence de la pression du système, installé au début et à la fin du pipeline de transport, et se concentre davantage sur la protection des stations de drainage de gaz de mine de charbon et des systèmes de mélange.
• Conditions d'installation :
  Installé sur le tuyau d'évacuation d'extrémité de la canalisation de transport et sur la canalisation d'évacuation de la station de drainage des gaz de mine de charbon. Un pare-flammes sec doit être installé à l'arrière de la vanne de décharge afin de garantir que le gaz libéré n'affecte pas la canalisation.

 Équipement principal 6 —Pare-flammes sec

• Principe et fonction :
  Le séparateur gaz-liquide composite à haute efficacité a de multiples fonctions telles que la déshydratation, l'élimination de la poussière et la stabilisation de la pression, et constitue un équipement de traitement de purification de gaz.
  Adoptant la technologie de séparation cyclonique, utilisant la force centrifuge pour la séparation gaz-liquide, l'eau séparée s'écoule le long de la paroi du cylindre, tandis que le gaz remonte en spirale le long de cette paroi et pénètre dans le compartiment gaz grâce à l'effet de purification secondaire de la couche de séparation supérieure. Le gaz est ainsi purifié et les performances du moteur à gaz sont respectées.

Système de mélange

Blender – Analyse de simulation