Повторное использование низкоконцентрированного метана и VAM

Текущая ситуация с утилизацией низкоконцентрированного метана

Метан низкой концентрации имеет большой объем выбросов

• В 2018 году общемировой объём утечки метана из угольных шахт составил 40 миллионов тонн, что эквивалентно выбросам 1 миллиарда тонн парниковых газов в эквиваленте CO2. На долю Китая приходится более половины общемирового объёма выбросов метана от добычи угля.
• В 2018 году в Китае было добыто 13 млрд кубометров газа, из которых утилизировано 5,3 млрд кубометров с концентрацией более 9%, при коэффициенте утилизации 40,7%.
• В процессе добычи угля около 60%–70% низкоконцентрированного газа имеют концентрацию ниже 9%, а коэффициент утилизации составляет всего 2%. Большая его часть не утилизируется и напрямую выбрасывается в атмосферу, загрязняя окружающую среду.
• Ежегодно угольные шахты Китая выбрасывают в атмосферу 24 миллиарда кубометров метана, что составляет треть от общего объема промышленных выбросов метана и генерирует 200 миллионов тонн выбросов углерода.
• Газ огнеопасен и взрывоопасен (5%~15%) (вопрос безопасности).

Свойства метана: топливо + парниковые газы, не содержащие CO2

• Метановый газ — это экологически чистый топливный ресурс.
• Метан — это парниковый газ. Его потенциал глобального потепления (ПГП) в 100-летнем периоде в 28 раз превышает потенциал глобального потепления (ПГП) углекислого газа.
• Глубокое сокращение выбросов метана станет необходимым условием для достижения контроля над глобальным потеплением. ниже 1,5 ℃.
• В январе 2021 года Министерство экологии и охраны окружающей среды обратило внимание на необходимость усиления мониторинга парниковых газов и его постепенного включения в общую систему мониторинга окружающей среды. На уровне ключевых источников выбросов будут реализованы пилотные проекты по мониторингу выбросов метана в ключевых отраслях промышленности, таких как нефтегазовая, угольная и др.
• Возобновление Национальной программы добровольного сертифицированного сокращения выбросов (CCER) не за горами. (Рассчитано на уровне 50 юаней/тонна, что эквивалентно стоимости газа приблизительно 0,75 юаня/Нм3).
• Одним из направлений снижения выбросов метана в будущем станет окисление и деструкция отработавших газов.

Режим повторного использования метана низкой концентрации

Каскад и управление концентрацией метана в угольных шахтах
(На примере Китая в 2020 году)

Технология каскадного использования тепловой энергии и окисления

Схема технологического процесса

Безопасная транспортировка и смешивание низкоконцентрированных CH4 и Vam

• Функция:
  Безопасная транспортировка газа низкой концентрации от выхлопной трубы до точки потребления газа и обеспечение качества транспортируемого газа; на выхлопной трубе находится станция извлечения газа, а на газовой трубе — система смешивания.
  
• Установка:
  Трехходовой трубопровод, напрямую подключенный к выхлопному отверстию газодобывающей станции, не требует модификации трубопровода.

 Основное оборудование ① — Электрический выпускной клапан

• Принцип и функция:
  Электрическое пусковое устройство в основном используется для аварийного сброса давления в системе, устанавливается в начале и конце транспортирующего трубопровода и в большей степени ориентировано на защиту станций дегазации угольных шахт и систем смешивания.
• Требования к установке:
  Устанавливается на концевом отводящем патрубке транспортирующего трубопровода и на выходном газоотводящем трубопроводе станции дегазации угольной шахты. На заднем конце выпускного клапана должен быть установлен сухой пламегаситель для предотвращения воздействия высвобождающегося газа на трубопровод;

 Основное оборудование ② — Устройство автоматического распыления порошка и подавления взрыва

• Принцип и функция:
  Электрическое пусковое устройство в основном используется для аварийного сброса давления в системе, устанавливается в начале и конце транспортирующего трубопровода и в большей степени ориентировано на защиту станций дегазации угольных шахт и систем смешивания.
• Требования к установке:
  Устанавливается на концевом отводящем патрубке транспортирующего трубопровода и на выходном газоотводящем трубопроводе станции дегазации угольной шахты. На заднем конце выпускного клапана должен быть установлен сухой пламегаситель для предотвращения воздействия высвобождающегося газа на трубопровод;

 Основное оборудование ③ —Устройство автоматического распыления порошка и подавления взрыва

• Принцип и функция:
  Электрическое пусковое устройство в основном используется для аварийного сброса давления в системе, устанавливается в начале и конце транспортирующего трубопровода и в большей степени ориентировано на защиту станций дегазации угольных шахт и систем смешивания.
• Требования к установке:
  Устанавливается на концевом отводящем патрубке транспортирующего трубопровода и на выходном газоотводящем трубопроводе станции дегазации угольной шахты. На заднем конце выпускного клапана должен быть установлен сухой пламегаситель для предотвращения воздействия высвобождающегося газа на трубопровод;

 Основное оборудование ⑥ —Сухой пламегаситель

• Принцип и функция:
  Высокоэффективный композитный газожидкостный сепаратор выполняет множество функций, таких как осушка, удаление пыли и стабилизация давления, и представляет собой оборудование для очистки газа.
  Применение технологии циклонной сепарации, использующей центробежную силу для разделения газа и жидкости. Отделенная вода стекает вниз по стенке цилиндра, в то время как газ, поднимаясь по спирали вдоль стенки цилиндра, поступает в газовую камеру через вторичный очистной слой верхнего разделительного слоя, обеспечивая очистку газа и соответствие показателям, требуемым газовым двигателем.

Система смешивания

Blender – Симуляционный анализ