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山西
通风瓦斯催化氧化技术的首次商业化应用—山西杜儿坪煤矿通风瓦斯利用项目(上)
2016-03-11 15:16:33   来源: 化化网油气科技

杜儿坪矿位于吕梁山脉中麓、太原市以西20公里处的西山煤田中部, 1956年建矿,隶属山西焦煤西山煤电集团公司。杜儿坪矿井田面积63.1平方公里,矿井可采煤层7层,煤层总厚度18.78米,煤种分贫煤、瘦煤和贫瘦煤。到2005年,矿井产能超过每年500万吨。

    杜儿坪矿属高瓦斯矿井,每吨煤平均甲烷含量高达18.57立方米,这对安全生产构成了严重威胁。为此,杜儿坪矿建设了完善的井下抽排体系,平均每年瓦斯抽采纯量5000万立方米,瓦斯抽采率稳定在50%以上。四个大型通风井向外抽放通风瓦斯,其中中部通风井每秒钟排放通风瓦斯188立方米,甲烷平均含量0.57%,每年排放甲烷纯量21万吨。

    辛迪克(Sindicatum)公司于2012年3月宣布,他们已成功在中国山西省的杜尔坪煤矿建立世界第一个煤矿甲烷接近零排放(nZEM)的概念性示范项目。此前Sindicatum公司已经与西山煤电集团在井下抽排瓦斯利用方面进行了深入合作。Sindicatum公司先后为西山煤电集团杜尔坪煤矿,马兰煤矿,屯兰煤矿建成多个中低浓度瓦斯发电站。其中为杜尔坪煤矿已经建成12MW瓦斯发电站。

   杜儿坪煤矿通风瓦斯利用项目是实现杜儿坪矿甲烷接近零排放的最后一步。该项目同样由Sindicatum公司承建。

   项目第一阶段,将安装1套MEGTEC公司的Megtec 2逆流式热氧化装置,处理能力每分钟2100立方米。

    项目第二阶段,再安装2套Megtec 2逆流式热氧化装置,以及1套MEGTEC公司的使用CH4MIN专利技术的逆流式催化氧化装置,处理能力每分钟1200立方米。

    这些装置由MEGTEC公司负责安装,它们都在MEGTEC公司在上海的工厂中生产。4个装置都可以直接氧化消耗通风瓦斯中的甲烷,不需要掺混井下抽排瓦斯来提高通风瓦斯中甲烷的浓度。

    这是第一个使用通风瓦斯催化氧化技术的商业项目。

    项目收益完全来自于减排收益,并不产出热能或电能。该项目每年可销毁12552 吨甲烷,考虑到系统运行的电力消耗,等效于净减排二氧化碳204967吨。

    杜儿坪煤矿通风瓦斯利用项目正在进行设备安装

    Megtec 2逆流式热氧化装置参数:

    3台Megtec 2逆流式热氧化装置(VOCS-II类型)

    总处理能力每分钟5400~6300立方米通风瓦斯

    适应能力:甲烷浓度0.2~1.2%

    氧化器内部工作温度:1000~1200℃

    甲烷销毁率97%

    单台装置平均年工作时间:8300小时

    单台装置电耗:180KW

    单台装置预热启动消耗天然气:1.240立方米

    预期工作寿命:21年

    CH4MIN逆流式催化氧化装置参数

    1台CH4MIN逆流式催化氧化装置

    处理能力每分钟1200立方米通风瓦斯

    适应能力:甲烷浓度0.15~0.8%

    氧化器内部工作温度:600~800℃

    甲烷销毁率95%

    单台装置平均年工作时间:8300小时

    单台装置电耗:70KW

    单台装置预热启动消耗天然气:1.240立方米

    根据Sindicatum公司的规划,项目第一阶段在2012年9月完成。

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