Huidige situatie van het gebruik van methaan met lage concentraties

Methaan met een lage concentratie heeft een groot emissievolume

• In 2018, the global coal mine methane leakage was 40 million tons, equivalent to the emission of 1 billion tons of CO2 equivalent greenhouse gases. China’s emissions account for over half of the total global methane emissions from coal mining.
• In 2018 won China 13 miljard kubieke meter gas, waarvan 5,3 miljard kubieke meter met een concentratie groter dan 9% werd benut, met een benuttingsgraad van 40,7%.
• Tijdens het kolenwinningsproces ligt ongeveer 60% - 70% van het gas met een lage concentratie onder de 9%, met een benuttingsgraad van slechts 2%. Het grootste deel wordt niet benut en direct geloosd en in de atmosfeer gelekt, waardoor het milieu wordt vervuild.
• China’s coal mines emit a total of 24 billion cubic meters of methane into the atmosphere every year, accounting for one-third of the total industrial methane exhaust volume and generating 200 million tons of carbon emissions.
• Gas is ontvlambaar en explosief (5%~15%) (veiligheidsprobleem).

Eigenschappen van methaangas: brandstof + niet-CO2-broeikasgassen

• Methaangas is een schone brandstofbron.
• Gas (methane) is a greenhouse gas. The greenhouse effect of methane has a “100 year time frame warming potential GWP” that is 28 times that of carbon dioxide.
• Een grondige vermindering van de methaanuitstoot zal een noodzakelijke voorwaarde zijn om de opwarming van de aarde onder controle te krijgen. onder 1,5 ℃.
• In januari 2021 wees het Ministerie van Ecologie en Milieubescherming op de noodzaak om de monitoring van broeikasgassen te versterken en deze geleidelijk te integreren in de algehele implementatie van het ecologische milieumonitoringsysteem. Op het niveau van belangrijke emissiebronnen zullen pilotprojecten worden uitgevoerd om methaanemissies te monitoren in belangrijke industrieën zoals olie en gas, kolenwinning, enz.
• De herstart van het National Certified Voluntary Emission Reduction (CCER)-programma staat op het punt te beginnen. (Berekend op 50 yuan/ton, wat overeenkomt met een gaswaarde van ongeveer 0,75 yuan/Nm3).
• De oxidatie en vernietiging van uitlaatgassen zal in de toekomst een van de richtingen worden voor het verminderen van methaanuitstoot.

Hergebruikmodus van methaan met een lage concentratie

Cascade en beheer van methaanconcentratie in kolenmijnen
(Als we China in 2020 als voorbeeld nemen)

Technologie voor thermische opslag en oxidatie-energiecascadegebruik

Processtroomdiagram

Veilig transport en menging van CH4 en Vam met een lage concentratie

• Functie:
  Transporteer gas met een lage concentratie veilig van het uitlaateinde naar het gasverbruikseinde en zorg voor de kwaliteit van het getransporteerde gas. Het uitlaateinde is een gaswinningsstation en het gaseinde is een mengsysteem.
  
• Installatie:
  De driewegbuis is direct aangesloten op de uitlaat van het gaswinningsstation en vereist geen aanpassing van de pijpleiding.

Main Equipment ① — Electric release valve

• Principe en functie:
  Het elektrische vrijgaveapparaat wordt hoofdzakelijk gebruikt om de druk in het systeem in noodgevallen vrij te geven. Het wordt aan het begin en einde van de transportleiding geïnstalleerd en is vooral bedoeld voor de bescherming van gasafvoerstations en mengsystemen in kolenmijnen.
• Installatievereisten:
  Geïnstalleerd op de eindafvoerleiding van de transportleiding en de uitlaatleiding van het gasafvoerstation van de kolenmijn. Aan de achterzijde van de ontlastklep moet een droge vlamdover worden geïnstalleerd om te voorkomen dat het vrijgekomen gas de leiding beïnvloedt.

Main Equipment ② — Powder automatic powder spraying and explosion suppression device

• Principe en functie:
  Het elektrische vrijgaveapparaat wordt hoofdzakelijk gebruikt om de druk in het systeem in noodgevallen vrij te geven. Het wordt aan het begin en einde van de transportleiding geïnstalleerd en is vooral bedoeld voor de bescherming van gasafvoerstations en mengsystemen in kolenmijnen.
• Installatievereisten:
  Geïnstalleerd op de eindafvoerleiding van de transportleiding en de uitlaatleiding van het gasafvoerstation van de kolenmijn. Aan de achterzijde van de ontlastklep moet een droge vlamdover worden geïnstalleerd om te voorkomen dat het vrijgekomen gas de leiding beïnvloedt.

Main Equipment ③ —Automatische poederspuit- en explosieonderdrukkingsinrichting

• Principe en functie:
  Het elektrische vrijgaveapparaat wordt hoofdzakelijk gebruikt om de druk in het systeem in noodgevallen vrij te geven. Het wordt aan het begin en einde van de transportleiding geïnstalleerd en is vooral bedoeld voor de bescherming van gasafvoerstations en mengsystemen in kolenmijnen.
• Installatievereisten:
  Geïnstalleerd op de eindafvoerleiding van de transportleiding en de uitlaatleiding van het gasafvoerstation van de kolenmijn. Aan de achterzijde van de ontlastklep moet een droge vlamdover worden geïnstalleerd om te voorkomen dat het vrijgekomen gas de leiding beïnvloedt.

Main Equipment ⑥ —Droge vlamdover

• Principe en functie:
  De zeer efficiënte samengestelde gas-vloeistofscheider heeft meerdere functies, zoals ontwatering, stofverwijdering en drukstabilisatie, en is een gaszuiveringsbehandelingsapparaat.
  Toepassing van cycloonscheidingstechnologie, waarbij centrifugale kracht wordt gebruikt voor gas-vloeistofscheiding. Het afgescheiden water stroomt langs de cilinderwand naar beneden, terwijl het gas langs de cilinderwand omhoog spiraalt en via het secundaire zuiveringseffect van de bovenste scheidingslaag de gaszijde binnenkomt. Dit zorgt voor de zuivering van het gas en voldoet aan de gasindicatoren die de gasmotor vereist.

Mengsysteem

Blender – Simulation Analysis