Bench-scale methanation of pyrolysis gases of Tavantolgoi and Baganuur coals

Abstract

Bench-scale methanation experiments were performed using the mixture gases evolved in pyrolysis of Tavantolgoi weathered coal and of Baganuur thermal coal. The methanation reactor was composed of the parts of feed gas desulfurization, fixed bed main reactor, condenser and dryer of product gases. The preliminary desulfurized feed gas passed through the fixed bed methanation reactor with the three layers of Ni/Al₂O₃ catalyst mixed with different amounts of quartz in order to avoid from overheating in upper level of the catalyst. Methanation experiments of pyrolysis gases were performed at temperatures of 250°С and 350˚°С, in a pressure of 3 bar with a GHSV of 9000 h^-1. In methanation of pyrolysis gas from the Tavantolgoi weathered coal, CH₄ content was increased 10 times from 3.20% to 34.4% at 250^°С, however CH₄ content was increased 3 times from 9.60% to 29.4% during the methanation of Baganuur coal pyrolysis gas at 350°С.

Тавантолгойн болон Багануурын нүүрсний пиролизын хийн метанжуулалтын томруулсан туршилт

Хураангуй: Энэхүү судалгааны ажлаар Тавантолгойн ордын исэлдсэн давхаргын нүүрс болон Багануурын ордын үндсэн давхаргын нүүрсний пиролизоос үүссэн хийг метанжуулах томруулсан (бэнч) хэмжээний туршилтыг хийж гүйцэтгэв. Метанжуулалтын томруулсан төхөөрөмж нь хүхэргүйжүүлэгч, конденсатор, чийг шингээгч болон хөдөлгөөнгүй үет реактор бүхий урвалын систем байхаар зохион бүтээсэн. Нүүрсний пиролизын хийг кварцтай хольж Ni/Al₂O₃ катализаторын гурван үеэр нэвтрүүлж, дулаан дамжуулалтын усгүй шийдлийг хэрэглэсэн. Метанжуулалтын томруулсан туршилтыг 250°С болон 350˚°С температуруудад, 3 бар даралтанд, 9000 h^-1 түүхий эдийн урсгал хурдтай нөхцөлд хийж гүйцэтгэв. Тавантолгойн ордын исэлдсэн давхаргын нүүрсний пиролизын хийг метанжуулахад бүтээгдэхүүн хий дэх метаны агуулга 3.20%-иас 34.4% хүрч 10 дахин ихсэж, харин Багануурын нүүрсний хийнээс үүссэн метаны агуулга 9.60%-иас 29.4% болж 3 дахин ихэслээ. Хэдийгээр метанжуулах процессын температур харьцангуй нам байсан боловч Тавантолгойн ордын исэлдсэн давхаргын нүүрсний пиролизын хийн метанжуулалтын дүнд үүссэн метан хийн агуулга нь Багануурын ордын үндсэн давхаргын нүүрсний пиролизын хийтэй харьцуулахад 5.01%-иар их байлаа.