煤礦抽放瓦斯和利用

在我國煤礦事業(yè)中，根據(jù)煤礦抽放瓦斯和利用的現(xiàn)狀進行分析、對比。最終提出合理的方案進行實施，將抽放瓦斯進行就地凈化、壓縮和吸附后使用到低壓鋼瓶貯運當中，這些能夠為汽車提供燃料，從中產(chǎn)生經(jīng)濟效益和社會效益。該文主要在撬裝式系統(tǒng)的開發(fā)和研究中對煤礦抽放瓦斯和利用以及對每層氣開發(fā)中的應(yīng)用前景進行探討，最終提出了合理的建議。

在我國由于煤礦散發(fā)出的瓦斯產(chǎn)量相當于四川氣田的年產(chǎn)量，但是由于瓦斯抽放率比較低，這種狀況就造成瓦斯的利用程度大大的降低，主要的作為民用燃料或者是小量的運用在生產(chǎn)炭黑和甲醛、發(fā)電產(chǎn)業(yè)中，本文針對我國煤礦抽放瓦斯以及利用的現(xiàn)狀進行分析，能夠結(jié)合天然氣以及現(xiàn)代化工的分離技術(shù)，來改變這種煤礦瓦斯現(xiàn)狀。最終提出了解決的方案。

1、抽放瓦斯的利用方案

在我國煤礦事業(yè)中，制約抽放瓦斯利用的主要因素有：抽放瓦斯的濃度比較低、熱值低、管輸未凈化瓦斯成本比較高、瓦斯抽放規(guī)模比較小、間歇抽放、抽放區(qū)遠離消費區(qū)，這些制約因素都影響著瓦斯的使用情況，因此為了使得抽放瓦斯得到更好的利用，就應(yīng)該做出合理的方案選擇。在瓦斯的研究中，它屬于一種近似于天然氣的物質(zhì)。其濃縮和利用最終歸于天然氣的凈化，貯運和利用，在煤礦抽放瓦斯和利用中其自身的特點有：抽放瓦斯的凈化。在抽放瓦斯中含有許多化學雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的存在就大大的降低了瓦斯的熱值，并且增大了輸氣管道的負荷以及腐蝕的程度，因此這些瓦斯必須要通過凈化、濃縮、來滿足各行產(chǎn)業(yè)的使用，針對這種天然氣物質(zhì)來說，它凈化的方法有：溶劑吸收法和固體吸收法。由于溶劑吸收法和固體吸收法不能夠用于抽放瓦斯的凈化過程，這就出現(xiàn)了脫除抽放瓦斯來將瓦斯凈化。在凈化的過程中需要根據(jù)不同物質(zhì)的沸點進行區(qū)分，因此這就出現(xiàn)了深冷法凈化抽放瓦斯方案和PSA法濃縮瓦斯中的甲烷。

這種深冷法瓦斯抽放能夠除去抽放瓦斯中大部分的雜質(zhì)，但是它的能耗比較高，在設(shè)備中材料的選用比較昂貴，因此，這種深冷瓦斯不適于氣量小，雜質(zhì)高以及間歇生產(chǎn)的抽放瓦斯凈化處理。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報》雜志http：//www.ems86.com總第526期2013年第43期-----轉(zhuǎn)載須注名來源而PSA法，該技術(shù)移植于抽放瓦斯的凈化，在處理們的過程中甲烷進行回收。自身的優(yōu)點是：常溫、低壓進行，操作比較簡單，彈性大，裝置能夠完全的撬化。因此對于我國煤礦事業(yè)中抽放瓦斯技術(shù)主要的是采用PSA法凈化抽放瓦斯。

2、凈化瓦斯的貯運以及利用

在瓦斯的凈化中，其貯運以及運輸十分的關(guān)鍵，由于它自身的氣量比較小、間斷抽放、生產(chǎn)區(qū)遠離消費區(qū)，因此這就增大了瓦斯的貯運和運輸。為此提出了高壓法以及吸附法。在高壓法中，它通過貯運能夠為汽車提供燃料。在貯運中必須要建立一個固定式壓縮氣站由于工序復(fù)雜，并且投資大，因此一般不常用；而吸附法中，主要的是在高壓法的基礎(chǔ)上進行改進，它在凈化中的優(yōu)勢是：材料多，質(zhì)量輕、投資小、使用方便以及安全可靠。通常在工業(yè)中使用的比較廣泛。

在瓦斯凈化的利用中，煤礦抽放瓦斯回收利用的最佳技術(shù)是：在變壓吸附凈化后進行活性炭吸附瓦斯貯運最終使用到天然氣汽車燃料中。

3、撬裝式抽放瓦斯凈化、貯運以及利用

在撬裝式系統(tǒng)中，該技術(shù)是對礦井瓦斯進行純化、回收、貯運以及利用，在抽放瓦斯進入PSA裝置進行凈化后，能夠去除其中的空氣、水分以及其他的雜質(zhì)，將瓦斯的凈化程度提升。然后將凈化瓦斯再經(jīng)過單級壓縮機進行壓縮，在充入內(nèi)裝活性炭的鋼瓶中進行貯運，最終得到吸附瓦斯，使用在汽車用戶中去。在撬裝式系統(tǒng)中，其自身的特點是：所需要的設(shè)別比較少、體積小、機動性強，然而整個裝置是一個組合裝置。它能夠根據(jù)需要進行具體的安裝于煤礦的井口或者是汽車上，然后有汽車在礦井內(nèi)進行運輸；自身在操作中的彈性比較大，比較容易啟動，并且能夠在常溫、低壓狀態(tài)下進行工作。這就大大的降低了生產(chǎn)的成本，提高了安全性；吸附瓦斯貯罐自重比較輕，形狀的選擇比較大；在貯氣量中占得比例大。

撬裝式系統(tǒng)的技術(shù)：它主要采用的是變壓吸附法、吸附法進行凈化抽放瓦斯以及NGV技術(shù)。其中變壓吸附法在凈化抽放瓦斯中，它能夠?qū)⑼咚怪械募淄檫M行壓縮，并且不需要冷換設(shè)備，操作比較簡單和彈性大，在連續(xù)生產(chǎn)以及自動控制中有著明顯的優(yōu)勢。在PSA技術(shù)中，它作為天然氣吸附的核心技術(shù)，最終形成的ANG為燃料能夠在汽車的啟動、加速、爬坡等性能中有著重要的作用。而NGV技術(shù)中，該技術(shù)主要的是為汽車的理想材料貯備的。能夠在環(huán)保、經(jīng)濟、安全的性能上迅速的發(fā)展到汽車燃料中，在高質(zhì)量的使用中大大的延長汽車的使用壽命。

撬裝式抽放瓦斯技術(shù)的利用，它主要的是從經(jīng)濟因素中考慮的。改系統(tǒng)的投資比較合理，吸附法使用后有著較好的經(jīng)濟效益，當作為家用燃料時，除用200L貯罐貯氣，并且具有集裝的貯罐優(yōu)勢，能夠右汽車牽引，作為流動氣站的重要選擇。而在抽放瓦斯的利用中對于吸附作為汽車燃料時，它明顯的優(yōu)越于柴油，并且耗能比較小，具有很明顯的經(jīng)濟效益。除此之外，對于撬裝式抽放瓦斯和利用還具有一定的環(huán)保效益和社會效益，并且對于干煤層的開發(fā)有著重要的作用。

4、總結(jié)

本文通過研究煤礦抽放瓦斯和利用，在撬裝式抽放瓦斯的系統(tǒng)中，能夠提供簡單易行的操作方式，最大限度的釋放有效的能源，做好甲烷的處理工作，在通過吸附法進行抽放瓦斯后，能夠大大的提高燃料的使用效果，這些為汽車燃料以及干煤層的開發(fā)有著重要的作用，在工業(yè)中的應(yīng)用也在不斷的提高。這些因素都有助于擴大我國煤礦抽放瓦斯的的規(guī)模以及使用的范圍，夠保障能源的合理利用。

（作者單位：山西焦煤汾西礦業(yè)集團賀西煤礦）