解决煤层气综合利用核心问题

——记技术发明一等奖项目沸石分子筛CH?/N?分离吸附剂创制及低浓度煤层气富集成套技术

  沸石分子筛CH?/N?分离吸附剂创制及低浓度煤层气富集成套技术于近日获得了2021年度中国石油和化学工业联合会技术发明一等奖。该项技术成果被石化联合会鉴定为:技术创新性强、指标先进,低浓度煤层气富集技术达到国际领先水平。

  该项目以低浓度煤层气中甲烷富集提浓为研究背景,针对煤层气综合发展利用中的核心技术问题开展高效富集技术的研究。项目团队发明的高效吸附剂拓展应用,填补了分子筛吸附剂用于煤层气富集技术的空白,能够减排温室气体、回收气体能源,具有良好的社会和环境效益。

  我国低浓度煤层气具有甲烷含量低、存在利用率低、传统富集方法能耗较高等缺点。为此,研发团队历经近10年的基础研究、技术联合攻关和示范应用,研制疏水型纯硅沸石分子筛TUTJ-1和高容量纳米聚晶沸石分子筛TUTJ-2,发明纳米沸石分子筛包裹成形新技术,设计并开发了煤层气富集两段变压吸附工艺及其多重安全防护措施。

  目前,该技术已实现工业运行,总体经济效益达3610万元。以该项目研发的吸附剂为核心开发的移动撬装式低浓度煤层气提浓装置技术在山西省阳城县阳泰集团实业有限公司得到推广,预计年经济效益可达到3亿元。通过进一步推广,该技术可回收利用70%以上的低浓度煤层气,减排二氧化碳当量近1亿吨,为实现碳达峰碳中和作出贡献。

  该项目由太原理工大学、西南化工研究设计院有限公司、吉林大学、华阳新材料科技集团有限公司、洛阳建龙微纳新材料股份有限公司共同合作完成。此外,研发团队围绕甲烷富集技术和吸附剂创制研究发表学术论文共计60余篇,获国家发明专利授权12件,基础研究成果获得2019年山西省自然科学一等奖。


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