煤制天然气组成变化对互换性参数影响的分析

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1、第43卷第5期煤化工Vo1．43No．52015年10月CoalChemicalIndustryOct．2015煤制天然气组成变化对互换性参数影响的分析徐庆虎，崔德春，李强，门秀杰(中海油研究总院，北京100028)摘要为研究组成变化对煤制天然气互换性参数的影响规律，调研了公开的煤制天然气组成，通过组成变化分析，计算了煤制天然气的高位发热量、相对密度、沃泊指数和燃烧势等物性参数变化规律。结果表明，目前公开的煤制天然气在高位发热量、沃泊指数和燃烧势等方面可满足相关标准的要求；但部分煤制天然气的相对密度低于0．55，不满足ISO13686-2013的要求。煤制天然气中cO。对相对密度、沃泊指数

2、和燃烧势的影响均较大，H。主要影响相对密度，N。主要影响沃泊指数，c主要影响高位发热量。微量组分0：和c0改变，对煤制天然气的互换性参数影响不大。关键词煤制天然气，组成．高位发热量，相对密度．沃泊指数，燃烧势文章编号：1005—9598(2015)一05—0008—04中图分类号：TE64文献标识码：A受单元操作工艺、条件和设备等因素的影响，煤MJ／m。，C尸在38．1～43．6。制天然气产品气的组成会有一定的变化，这种产品气可以看出，目前公开的煤制天然气的刎方面组成和含量的改变，可能会对城镇终端的利用产生影接近GB17820—2O12对一类气的要求，但大部分略响。煤制天然气必须满足GB1

3、7820--2012《天然气》]、低于一类气的36．0MJ／m。；CO含量可以达到GBGB／T1361l一2OO6《城镇燃气分类和基本特性》和17820-2012中一类气指标；，和CP均能达到GB／TISO13686-2013{Naturalgas—Qua1itydesigna13611—2o06中指标。当H2含量过高且cO2和N2含量tion)∞等相关标准对互换性参数的基本要求，才能较低时，煤制天然气中的大部分高于0．55，但也存保证利用终端的安全使用。本研究调研了目前公开的在部分略低于0．55的情况，即低于ISO13686—煤制天然气组成特征，根据相关标准，计算了煤制天2013中关于的

4、技术要求。因此需要进一步分析组然气的高位发热量(HHV)、天然气的互换性参数即沃分变化对煤制天然气互换性参数的影响规律。泊指数(，)、燃烧势(cP)和相对密度()等，并分析了组分变化对天然气物性参数的影响规律。2煤制天然气组分对互换性参数的影响分析1煤制天然气组成及物性参数2．1煤制天然气中微量组分对互换性参数的影响煤制天然气中，除了cH、H、N、c0等常量组分以公开报道的煤制天然气产物的主要组成见表1。外，还可能有c0和0等微量组分，微量组分的改变由表1可知，目前公开的煤制天然气组成范围是对煤制天然气互换性参数的影响见表2。cH4体积分数>94％，H2体积分数<3．9％，c0体积分由表2

5、可以看出，微量c0或者0对煤制天然气数<1．1％，N体积分数<3．58％，CO体积分数<0．05％。的日H、、，和cP影响不大，即不会影响煤制天然依据煤制天然气的组成，结合GB／Tl1062—2Ol4_4]，气的互换性参数。经过计算可知，煤制天然气的HHV在35．29MJ／m。～2．2煤制天然气中常量组分对互换性参数的影响36．45MJ／m3,d在0．547-0．568，W，在47．O1MJ／#～49．192．2．1含量的影响收稿日期：2015—06—27作者简介：徐庆虎(1984一)，男，安徽泗县，工程师，博士，2006年本科毕业于中国石油大学(北京)应用化学专业，现从事煤制天然气技术研

6、发工作，E-mail：xuqh3@cnooc．com．cn。2015年1O月徐庆虎等：煤制天然气组成变化对互换性参数影响的分析一9一表1已报道的煤制天然气组成、物性参数及相关标准规定CHJ％Hi％COJ％NJ％Ar／％co／％OJ％HHV／MJ·mdRIVI7MJ·inCP大平原[595．303．900．300．30．2微量一35．830．55548．i043．6大平原【95．O03．101．1O一一一35．620．55447．8842．5>96<2．0<1．0<1．0<0．01—35．860．55947．9841．2文献U-8397．480．870．051．100．001—36．180．

7、56848．0239．095．171．090．443．290．01—35．450．56747．0739．4文献[797．721．550．000．6000．00736．450．54949．1941．7文献94．671．310．153．580．26<0．Ol一35．290．56347．O139．6文献[。]≥94≤4≤l≤0．85≤0．O135．360．54747．8243．5大唐克旗95．72．480．771．00．053