煤层气燃烧法脱氧技术研究现状及发展趋势

作者:张飞琼; 尹雪峰*; 胡佳楠; 何玮; 王靖; 代鹏飞; 王子琛; 张娜
来源:过程工程学报, 2023, 23(07): 1013-1023.

摘要

煤层气(CBM)是一种以甲烷为主要成分的非常规天然气能源,具有储量丰富、燃烧清洁的优点,受到了国内外的广泛关注,但其利用率一直普遍较低,主要原因是低浓度煤层气缺乏有效利用,其中所含的氧气是限制其安全利用的关键。本工作介绍了燃烧法脱氧的基本原理及特点,包括焦炭燃烧法、催化燃烧法、化学链燃烧法,重点从碳材料、催化剂、氧载体等方面分析了目前的研究现状,尤其系统介绍了化学链燃烧技术,可以看到焦炭燃烧法脱氧温度较高(650~1000℃),改善碳材料性能、有效控制反应温度是该技术的关键;催化燃烧法脱氧过程会消耗甲烷,催化剂易中毒失活,高效催化剂的研发是关键;而化学链燃烧脱氧法具有最大程度保留甲烷含量、反应温度较低、氧载体材料廉价易得等优势,综合比较指出化学链燃烧法有望成为低浓度煤层气脱氧最有效的方法。