低浓度煤层气含氧液化技术：设计与安全策略

"低浓度煤层气含氧液化方案设计与安全性分析" 本文主要探讨了低浓度煤层气含氧液化的装置设计及其安全性分析。在设计过程中，为了确保操作的安全性和效率，采取了一系列关键措施。首先，采用了一套可靠的分布式控制系统(DCS)和安全仪表系统(SIS)进行监测和监控，以实时跟踪和控制生产过程，确保设备运行的稳定性。此外，还应用了防雷防静电技术，以防止因静电积累或雷击引发的爆炸风险，这对于处理易燃易爆的煤层气至关重要。 其次，设计中采用了防隔爆电气设备，这些设备能够在潜在的危险环境下保持安全运行，防止火花引发事故。同时，对压力设备安装了泄压装置，当系统内部压力超过安全阈值时，可以自动排放多余的压力，防止设备损坏或爆炸。另外，设置了可燃气体监测与报警系统，一旦检测到气体浓度超标，将立即发出警报，以便及时采取应对措施。 在经济性方面，该设计省去了传统的纯脱氧工序，大大降低了液化装置的初期投资成本。这表明，通过优化工艺流程，可以在不牺牲安全性的前提下，实现经济效益的提升。文章通过数值模拟研究了原料气压缩机的工作过程，结果表明，随着原料气中甲烷浓度的提高，压缩机所需的能耗会减少，这进一步验证了该设计的经济合理性。 作者肖露，毕业于西安交通大学制冷与低温研究所，专注于低温工程、气体分离以及低浓度煤层气深冷液化等领域的研究。该文发表在《矿业安全与环保》杂志2016年第3期，属于"十二五"国家科技重大专项的一部分，旨在推动我国煤层气利用技术的发展，提高资源利用率，同时也注重安全生产和环境保护。 关键词包括：低浓度煤层气、含氧液化、安全性分析、初期投资和数值模拟。文章的中图分类号为TD712+.67和TE645，文献标志码为B，表明其在煤炭开采安全和能源工程领域具有较高的学术价值。 这篇研究论文详细阐述了低浓度煤层气含氧液化方案的设计细节，强调了安全性措施，并通过数值模拟验证了设计的经济性和效率，对于推动我国煤层气产业的科技进步和安全生产具有重要的理论与实践意义。