内蒙古大唐国际克旗日产1200万m3煤制天
然气项目
1总论
1.1概述
1.1.1项目规模
根据国家发改委发改办工业[2006]2452号文件精神以及市场的需求，内蒙古大唐国际克旗煤制天然气项目规划规模为日产1200万立方米煤制天然气，分三期建设。
1.1.2项目背景
（1）以煤炭资源替代部分油、气资源，是我国经济建设可持续发展的必由之路。
我国能源结构的特点决定了寻求油、气的替代能源是我国经济发展与能源战略安全的长远战略。大唐甲烷产品目标市场定位为国内LPG燃料和天然气的替代和补充，是所有替代燃料技术中最成熟、最安全、最经济的选择，这对我国实现节约和替代油、气的目标具有重要的现实和战略意义。
（2）项目建设是贯彻党中央西部大开发战略，发展少数民族地区经济的需要。
党中央、国务院明确指出，不失时机地实施西部大开发战略，直接关系到扩大内需、促进经济增长，关系到民族团结、社会稳定和边防巩固，关系到东西部协调发展和最终实现共同富裕。强调要抓住机遇，把西部地区的发展潜力转换为现实生产力，把潜在市场转换为现实市场，为国民经济提供更广阔的空间和巨大的推动力。党中央的决策，为西部地区经济发展提供了契机。
该项目的建设充分发挥内蒙锡林浩特煤炭资源优势，改善当地的基础设施，增加地方就业机会，增加税收，推动地区社会经济的发展，缩小东西部发展差距，实现东西部地区优势互补，共同发展，把资源优势转换为经济优势，为西部大开发做出贡献。
（3）发展大型煤基合成天然气产业，使实现煤炭资源清洁利用和提高煤炭资源利用的附加值，落实科学发展观，实现可持续发展的客观选择，符合3R原则即“减量化、再利用、资源化”，较好的体现3E原则即“环境、节能、效益”优先的原则。
在坑口地区，以褐煤为原料，采用洁净的气化和净化技术大规模制取人工天然气，为低品质褐煤的增值利用开辟了潜力巨大的前景，为煤炭企业提供了新的发展机遇和发展空间，将有利于煤炭行业优化产业结构，提高附加值，谋求可持续发展，提高煤炭行业的综合实力，同时也符合现代煤化工一体化、大型化、基地化的发展特征和产业组织规律。
该项目的兴建，充分利用了企业的褐煤优势资源。根据市场需求，应用洁净煤技术建设现代化高起点的煤化工基地，促进了煤炭加工和利用的产品链的延伸，培育了新的经济增长点。具有良好的经济效益和社会效益。
（4）本项目采用的先进工艺技术，在有效而清洁地利用煤炭资源，为国民经济做出重大贡献的同时，有效地保护了当地环境。符合对煤炭的利用要按“集约化、大规模、多联产、清洁利用和有效利用”的现代洁净煤技术模式。
1.1.3项目范围
工程包括热电站（北京国电华北电力工程有限公司提供资料）、空分、备煤、煤气化、变换冷却、脱硫脱碳、甲烷化、副产品回收装置以及界区内的供水、供电、供汽，三废处理等公用工程设施。
包括煤场、铁路、天然气管道输送工程。
1.1.4结论及建议
通过市场分析，技术方案论证，厂址及技术经济分析，初步结论如下：
（1）该工程为煤炭洁净高效生产系统，是煤炭综合利用，提高附加值的最有效最经济的途径之一，符合国家的产业政策、能源和环境保护政策。
（2）以褐煤为原料生产合成天然气替代天然气、副产品焦油、酚、氨等，具有广阔的时差国内，产品成本具有较强的竞争力。
（3）所选厂址条件较好，交通运输方便，不占耕地，供水有保证，原料、动力供应可靠。
（4）技术经济分析表明，项目经济效益一般，项目全投资内部收益率（所得税后）为10.63%，盈亏平衡点位55.36%左右。
1.1.5主要技术经济指标表
主要经济技术指标
序号项目单位数量备注
1 生产规模万Nm3/d 1200
2 产品方案
2.1 主产品
天然气万Nm3/d 1200
2.2 副产品
石脑油万t/a 10.128
焦油万t/a 50.88
硫磺万t/a 12.01
粗酚万t/a 5.76
粗氨万t/a 5.256
3 年操作日天333 8000小时
4 原料及燃料煤用量
原料煤万t/a 1423.84
燃料煤万t/a 402.144
5 辅助材料和化学品
催化剂t/a 230
32·NaOH t/a 3600
甲醇t/a 9600
二异丙基醚t/a 2100
循环水药剂t/a 1530
6 公用消耗量
新鲜水万t/a 2690
7 全厂三废排放量
废气万Nm3/a 382.1 锅炉及加热炉
烟气废渣、灰万t/a 237.33 气化及锅炉废
渣
8 运输量万t/a 2154.83 运入量万t/a 1833.01 运出量万t/a 321.82
9 全厂定员人1678 其中：生产工人人1559 管理和技术人员人119
10 占地面积ha 373.93 包括灰场
11 工程项目总投资万元 2268074.36
11.1 基建投资万元2060720.02
11.2 固定资产方向调节税万元
11.3 铺地流动资金万元15332.16
11.4 基建期利息万元192022.17
12 项目固定资产投资万元2252742.19
13 资本金万元680589.46
14 基建贷款万元1587484.90
15 年销售收入万元756191.52 平均
16 年销售税金万元68989.61 平均
17 年总成本费用万元506006.62 平均
18 年利润总额万元181195.29 平均
19 年所得税万元45298.82 平均
20 投资利润率% 7.86 平均
21 投资利税率% 10.86 平均
22 成本费用利润率% 35.81 平均
23 投资收益率% 14.13 平均
24 外汇贷款偿还期年含基建期
25 国内贷款偿还期年9.91 含基建期
26 投资回收期（所得税后）年9.59 含基建期
27 投资回收期（所得税前）年9.06 含基建期
28 全投资内部收益率% 10.63 所得税后
29 全投资净现值万元367559.32 所得税后
30 全投资内部收益率% 12.31 所得税前
31 全投资净现值万元639818.27 所得税前
32 自有资金内部收益率% 12.40
33 自有资金净现值万元341052.86
34 全员劳动生产率万元/人年450.65
2市场预测
2.1天然气产品用途、现状及需求
2.1.1天然气特性和用途
天然气（natural gas)系古生物遗骸长期沉积地下，经慢慢转化及变质裂解而产生之气态碳氢化合物，具可燃性，多在油田开采原油时伴随而出。天然气蕴藏在地下约3000—4000米之多孔隙岩层中，主要成分为甲烷，通常占85-95%；
其次为乙烷、丙烷、丁烷等，比重0.65，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性，天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂，以资用户嗅辨。在石油地质学中，通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主，并含有非烃气体。广义的天然气是指地壳中一切天然生成的气体，包括油田气、气田气、泥火山气、煤撑器和生物生成气等。按天然气在地下存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态水合物。只有游离态的天然气经聚集形成天然气藏，才可开发利用。
目前我国天然气的生产主要集中在中国石油天然气总公司、中国石油化工总公司和中国海洋石油总公司。中国石油天然气总公司2006年天然气产量为442.10亿m3，产量全国天然气总量的75.5%；中国石油化工总公司2006年天然气产量为72.65亿m3，产量占全国天然气总量的12.4%；中海油有限公司湛江分公司2006年天然气产量增长到48.95亿m3，产量占全国天然气总量的8.4%。
2006年我国天然气表观消费量约586 m3，已成为世界上天然气需求增长最迅速的国家之一。据预测，到2010年，我国将每年需进口液化天然气1000万吨，广东、福建、浙江、上海等地将有5座液化天然气接收站投入建设与营运；到2020年，我国沿海将再建5-6座液化天然气接收站，年消费液化天然气将达到2000万-2500万吨。到2010年，中国国内管道天然气需求量约1200亿m3，2015年为1700亿m3，2020年将达到2000亿m3以上，占我国能源消费总量的比例将从2.5%-2.6%上升为7%-10%，其中用于发电、城市燃气、化工大约各占1/3。
用气方向：天然气可用于发电、化工、城市燃气、压缩气车，目前中国天然气消费以化工为主，预计今后天然气利用方向将发生变化，会主要以城市气化、以气代油和以气发电为主，其中城市燃气将是中国主要的利用方向和增长领域。
2006年国内天然气消费结构及需求预测单位：亿m3，%
消费领域2006年2010年2006-2010年
年均增长率数量比例数量比例
发电160.6 28.9 336 33.6 20.3 化工242.2 43.5 366 36.6 12.4 工业燃料78.0 14.0 135 13.5 14.7 民用燃料60.1 10.8 142 14.2 26.2 车用燃料0.3 0.05 2 0.2 60.5
消费领域2006年2010年2006-2010年
年均增长率数量比例数量比例
其他15.6 2.8 19 1.9 6.5
合计556.8 100.0 1000 100.0 15.8
2.1.2中国天然气的发展
中华人民共和国建立以来，天然气生产有了很大发展。特别是“八五”以来，中国储量快速增长，天然气进入高速发展时期。1999年中国天然气产量达234.37亿m3，较上年大幅增长12.2％；2000年，中国天然气产量达到264.6亿m3。由于天然气具有良好的发展前景，中国和世界许多国家一样，大力开发利用天然气资源，并把开发利用天然气作为能源发展战略的重点之一；2001年中国天然气产量达303.02亿m3，较上年有大幅增长，增幅达11％；2002年继续高速增长，达到328.14亿m3，较上年增长8.29％。但在世界各国天然气产量的排名中，由于阿联酋的产量猛增，中国从第15位降至第16位；2003年，中国天然气产量约为341.28亿m3（其中包括地方产量3.28亿m3）；2004年中国天然气产量保持稳定增长态势，全年产量达到356亿m3，创历史最高纪录。
2005年，全国累计探明天然气可采储量达到3.5万亿立方米，比2004年增长了25%。2005年，中国天然气产量约为499.5亿立方米，比2004年增加91亿立方米，增长幅度约22%。截至2005年底，全国天然气管道总长度约2.8万千米，其中管径大于426毫米的管道总长度为1.7万千米。
2006年三季度前期天然气产量保持高位，月均天然气产量在48亿立方米之上，9月天然气产量有所回落。2006年1-9月国内共生产天然气430.81亿立方米，同比增长21.3%，增速比上半年下降3.0个百分点。
据专家预测，未来20年天然气需求增长速度将明显超过煤炭和石油。到2010年，天然气在能源需求总量中所占比重将从1998年的2.1%增加到6%，到2020年将进一步增至10%。届时天然气需求量估计将分别达到938亿立方米和2037亿立方米。天然气年产量以20%左右的速度高速增长。未来我国的天然气供应将呈现四种格局：西气东输，西部优质天然气输送到东部沿海；北气南下，来自我国北部包括引进的俄罗斯天然气，供应南部的环渤海、长三角、珠三角等区域；
海气登陆，一方面是近海地区我国自己生产的天然气输送到沿海地区，另一方面是进口液化天然气优先供应沿海地区；此外，各资源地周边地区就近利用天然气。但未来数年后，随着国家的扶持和应用范围的扩大，将出现供不应求的局面。预计2010年国内天然气供应缺口将在400-500亿立方米，2020年将近1000亿立方米。这些缺口目前的供气方案是主要由国外气源来解决，包括建设输气管道和LNG运输。
2.1.3中国天然气存在的主要问题和解决办法
（1）天然气储量不多。天然气年产量仅400多亿立方米，在中国能源生产中的比例不足5%，与世界相比具有很大的差距。据有关资料显示，中国天然气储量在世界天然气总量中不足3%。
（2）天然气勘探开发难度较大。现已探明谈然气地质储量3.4万亿立方米，尽快将这些储量开发利用，对促进国民经济发展有非常重要的作用。但中国的这些储量大多分布在中国西部的老、少、边、穷地区，地表条件多为沙漠、黄土塬、山地，地理环境恶劣。多数勘探对象第孔、地渗、埋藏深、储层复杂、高温高压，且远离消费市场，开发利用这些储量还存在许多技术难题。譬如中国的鄂尔多斯盆地的苏里格大气田，探明地质储量近6000亿立方，但在产能建设上存在许多技术难题，它是大面积、低孔、低渗的岩性气田，这是中国开发利用从没遇到过的气田，涉及钻井工艺、储层改造工艺等技术难题，而类似的气田还有很多。又如四川盆地的气田主要属于碳酸盐岩的裂隙和次生孔隙气田，它们的不均质性很强，开发和稳产难度相当大。
（3）加快引进利用国际天然气资源。引进利用国际天然气资源是21世纪中国发展外向型能源经济的重点，是中国21世纪重大的能源战略。中国进口天然气将通过两条途径解决：一是从俄罗斯、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、哈萨克斯坦等国引管道天然气；二是为中国沿海地区引进液化天然气（LNG）。
（4）加快建设煤制天然气工厂，以满足市场需要。政府部门预计2010年中国每年天然气的需求1000亿m3，而中国2006年天然气产量仅有586亿m3，液化天然气进口量100万吨。远不能满足市场需要，现已经计划从中亚地区进口天然气，此外还在研究铺设从缅甸和俄罗斯通往中国的跨境管道。
3产品方案及生产规模
3.1生产规模
该项目选择固定床干法排灰纯氧碎煤加压气化技术生产天然气，低温甲醇洗净化、镍基催化剂甲烷化的生产工艺。设计规模确定为公称能力1200万N m3/d。
3.2产品方案
主要产品为天然气，在工艺装置中副产的产品有：石脑油、焦油、粗酚、氨、硫磺等。
产品方案和产量表单位：t/a
序号产品数量
一主产品
（1）合成天然气1200万N m3/d
二副产品
（1）焦油508800t/a
(2) 石脑油101280t/a
(3) 粗酚57600t/a
(4) 硫磺120036t/a
(5) 液氨52560t/a
产品规格及质量指标
总合成天然气气量500000N m3/h,其组分如下：
成分CO CO2N2+Ar H2CH4∑
含量v% 0.05 0.77 1.0 2.48 95.7 100
4工艺技术选择及技术来源
4.1工艺技术选择
该项目是利用锡林浩特丰富的煤炭资源，建设公称能力为1200万N m3/d合成天然气装置。
主要工艺技术采用：
碎煤加压气化
●粗煤气耐油变换、冷却
●低温甲醇洗净化
●低压蒸汽吸收制冷
●Claus- Scot硫回收工艺
●甲烷化
●废水综合利用、残液焚烧
4.1.1煤气化工艺技术选择
煤气化工艺有十几种，在工业上大量采用的也就是几种，可分为固定床、流化床、气流床三种类型。煤气化工艺选择原则是（1）根据煤质选择相应的煤气化工艺。（2）根据煤气加工的产品及用途选择煤气化技术。（3）装置规模的大型化。该项目采用锡林浩特高水分褐煤。收到基水分34.1%，低位热值14.4Mj/kg 煤（ar）。灰熔点1200-1250℃。气化生成的煤气加工成1200万N m3/d合成天然气。依据上述三个原则，由于煤含水分高，不可能制出符合德士古所要求的水煤浆浓度60%以上，流化床气化工艺比较适应年轻褐煤气化，但气化压力〈1MPa，飞灰太多且含碳高，碳转化率、气化效率较低，在装置大型化方面存在一定问题，BGL固定床液态排渣压力气化，虽然较好适应高水分褐煤气化，且有蒸汽消耗低，煤气中甲烷含量高的特点，但技术还不成熟。因此本项目可供选择的气化工艺有GSP、SHELL干粉煤、液态排渣气流床压力气化，Lurgi碎煤固定床干法排灰压力气化。为此对三种气化工艺进行详细比较如下：
GSP、SHEL干粉煤、Lurgi三种气化工艺比较
名称GSP SHELL Lurgi
原料要求（1）褐煤～无烟
煤全部煤种，石油
焦、油渣、生物质；
（2）径
250-500um含水
2%干粉煤（褐煤
8%）；（3）灰熔
点融性温度
〈1500℃；（4）
灰分1%-20%。
（1）褐煤～无烟煤
全部煤种，石油焦、
油渣、生物质；（2）
90%〈100目，含水
2%干粉煤（褐煤8%）；
（3）灰熔点融性温
度〈1500℃；（4）
除主焦煤外全部煤
种，5-50mm碎煤，含
水35%以下，灰25%以
下，灰熔点≥1200℃。
灰分81%-20%。
气化温度/℃1450-1550 1450-1550 取决于煤灰熔点，在
DT-ST间操作
气化压力/MPa 4.0 4.0 3-4.0
气化工艺特点干粉煤供料，顶部
单喷嘴，承压外壳
内有水冷壁，激冷
流程，由水冷壁回
收少量蒸汽，除喷
嘴外全为碳钢。
干粉煤供料，下部多
喷嘴对喷，承压外壳
内有水冷壁，废锅流
程，充分会说废热蒸
汽，材质碳钢、合金
钢、不锈钢。
粒状煤供料，固体物
料和气化剂逆流接
触，煤通过锁斗加入
到气化炉，通过灰锁
斗将灰派出炉外，气
化炉由承压外壳、水
夹套、转动炉篦组成，
炉内物料明显分为干
燥、干馏、煤气化洗
涤除焦/尘后进入废
锅。材质为碳钢。
投煤量2000t/d 内径=3500 内径=4600 内径=4000
单炉尺寸/mm H=17000 投煤（2300t/d）
H=31640
投煤（800-1000t/d）
H=11000
耐火砖/水冷壁
寿命/a
20 20
喷嘴寿命10a,前端部分1a 1a-1.5a
气化炉台数16 16 46
冷激室/废锅尺
寸/mm
冷激室内径=3500 约为2500
除尘冷却方式分离+洗涤干式过滤+洗涤洗涤
去变换温度℃220 40 180-185
建筑物（不包括
变换）装置占地：9000M2
高约55M（气化部
分）
装置占地：9000M2高
约85-90M（气化部
分）
40M
标煤消耗t/106kj （包括干燥
34.2）
（包括干燥34.2）（包括焦油等副产
品）33
氧耗N m3/106kj
（99.6%）
29 29 10（包括焦油热值）
蒸汽消耗
kg/106kj（包括
造气变换副产中
低压蒸汽）
-3.6 0 0
电耗KW/106kj 3.6 5.8 0.3
碳转化率% 99 99 99（包括jioayou等
副产品）
冷气效率% 80 80 80（包括jioayou等
副产品）
气化热效率% 90 96 90（包括jioayou等
副产品）
投资万元1200×106N m3/d天
然气1272000（其中空
分522000）
967000（其中空分
522000）
480000（其中空分
184000）
由上表可知：
（1）三种煤气化工艺在消耗指标上，消耗高水分原料煤基本一样，差别最大的是氧气消耗原料煤SHELL、GSP是Lurgi气化的2.9倍。电：SHELL是lurgi 煤气化的19倍，GSP是lurgi的12倍。蒸汽：GSP、Lurgi比SHELL每106kj多消耗3.5Kg。
（2）包括焦油等副产品在内，三种气化工艺的碳转化率、气化效率、气化热效率基本一样。
（3）三种煤气化投资相差很大。SHELL投资是Lurgi的2.6倍，GSP是lurgi 的2倍。造成投资大的主要原因除气化装置外，空分装置影响更大。
煤气化、空分比较结果还不能代表全部工艺的比较结果，对于以煤原料生产合成天然气，Lurgi煤气化生产煤气中按热值分布，焦油约占煤总热值
的10%，甲烷热值约占煤气总热值30%。H2、CO约占60%。因此采用Lurgi
煤气化工艺合成天然气比SHELL、GSP煤气化工艺，变换低温甲醇洗净
化装置、甲烷化装置处理量大大减少，消耗、投资大大降低。
综上所述煤气化推荐选Lurgi煤气化。
4.1.2粗煤气变换
由于粗煤气中含硫、焦油等杂质，因此只能选择耐油催化剂进行CO变换，使煤气中H2/CO=3.1-3.3。
4.1.3煤气净化工艺技术选择
众所周知，碎煤加压气化由于逆流气化过程，煤气出炉温度低，粗煤气成分复杂，其气体组分包括CO、H2、CO2、CH4、H2S、有机硫、C2H4、C2H6、C3H8、C4H10、HCN、N2、Ar以及焦油、脂肪酸、硫、酚、氨、石脑油、油、灰尘等。在这些组分中除CO、H2、CH4有效组分和N2、Ar以及惰性气体外，其余所有组分包括CO2和硫化物都是需要脱除的有害杂质，可见其净化任务的艰巨。纵观当今各种气体净化工艺，能担当此重任者非低温甲醇洗莫数。这是因为只有低温甲醇洗净化才可以在同一装置内全部干净的脱除各种有害成分，诸如、CO2、H2S、COS、C4H10S、HCN、NH3、H2O、C2以上烃类（包括轻油、芳香烃、石脑油、烯烃及胶质物等）以及其他化合物等。另外碎煤加压气化原料气压力较高，其体中CO2、H2S分压相对较高，所以本身就有利于发挥低温甲醇洗物理吸收的特性，低温甲醇洗工艺与其他净化工艺相比还有如下显著优点：
●吸收能力强，溶液循环量小
●再生能耗低
●气体净化纯度高
●溶剂热稳定性和化学稳定性好，溶剂不降解、不起泡，纯甲醇对设备不
腐蚀
●溶液黏度小，有利于节省动力
●甲醇和水可以互溶。利用此特性可以用其干燥原料气，而且利用其与水
的互溶性用水可以将石脑油从甲醇中萃取出来
●甲醇溶剂廉价易得
●流程合理，操作简便
低温甲醇洗在同一装置中实现了多种杂质的脱除，相对于其他净化方法的多种净化工艺组合而言，工序相对单一、合理，便于操作管理。低温甲醇洗与NHD净化工艺相比由于装置在低温下操作，需用低温材料，因此投资较高。但由于NHD的吸收能力较低温甲醇洗低，溶剂循环量大，用电消耗大，加之NHD溶剂较贵，总体操作费用比较高。总体而言，低温甲醇洗综合运行的经济性优于NHD净化工艺。
所以鉴于碎煤加压气化复杂的气体杂质，基于低温甲醇洗净化可以一次性综合脱除各种杂质的独特优势，无疑碎煤加压气化配套低温甲醇洗是最合理的组合。
4.1.4制冷工艺的选择
低温甲醇洗装置所需-40℃级冷量为8586×106Kcal/h，0℃级冷量13.92×106Kcal/h。干燥装置所需-40℃级冷量为13.86×106Kcal/h，制冷有三种方案可供选择：
（1）混合制冷
此方案是将蒸发后的气氨经离心式氨压机提压后再去吸收制冷，避免了吸收器在负压下操作，使生产操作更加稳妥可靠，混合制冷采用工艺副产的低压蒸气作热源，系统中的溶解热及冷却水带出。
（2）吸收制冷
根据冷量级别可采用一级吸收制冷或两级吸收制冷。吸收制冷是在低压低温下用水吸收冷媒，在蒸气提供热源的条件下将冷媒在一定温度、压力下蒸馏出来。然后冷却减压制冷。吸收制冷要消耗大量的蒸汽和循环水，制冷效率较低，只有在流程中有大量低位热能或低压蒸汽找不到用途时，才显示其优越性。
4.1.5甲烷化技术选择
甲烷化技术是鲁奇公司、南非沙索公司工程师在20世纪70年代开始两个半工业化实验厂进行试验证明了煤气进行甲烷化可制取合格的天然气。 CO转化率
达达100%，CO
2
转化率可达98%，甲烷可达95%，低热值达8500Kcal/Nm3 .
美国大平原煤气化制合成天然气已于1984年投产，它是世界上第一座由鲁奇固定床干法排灰压力煤气化生产的煤气净化后经甲烷化合成天然气的大型商业化工厂。原计划分为两个阶段建设一座778万Nm3 /d的合成天然气厂。第一期工程的设计能力为日产合成天然气389万立方米（相当于日产原油2万桶），于1980年7月破土动工，1984年4月完工并投入试匀装，1984年7月28日生产出首批合成天然气并送入美国的天然气管网。该厂至今还在正常运行。二期工程至今未建。丹麦托普索公司一直从事该项技术开发，掌握了更高压力的合成技术，1978年在美国建有一个小型合成天然气工厂，两年后关闭。目前正在美国开展拟建一座18万Nm3 /h的合成天然气厂的前期工作。项目甲烷合成技术可以从上述两公司中择选选用。
4.1.6硫回收技术的选择
硫回收方法根据工艺流程选择和当地产品销路情况，产品可以是硫磺或硫酸。
产品为硫磺的酸性气处理工艺通常采用克劳斯回收工艺，该法是一种成熟的工艺，而且工艺种类繁多，主要有传统克劳斯工艺，超级克劳斯，带有SCOT尾气处理工艺的克劳斯工艺；以及属于生物脱硫技术的SHELL-paques工艺。（1）传统克劳斯工艺
原理可以简单概括成：含一定浓度的H
2
S酸性气首先进入焚烧炉，使其中一部
分H
2S通过燃烧生成SO
2
与另一部分含H
2
S气体在催化剂的作用下生成单质硫，
由于受克劳斯反应得平衡限制，克劳斯工艺总硫磺回收率一般在95-98%左右，尾气根本无法满足国家现有环保指标。
主要化学反应
2H
2S+3/2O
2
=2H
2
O+SO
2
SO
2+2H
2
S=3S+2H
2
O
（2）催化氧化技术
a．超级克劳斯一改以往单纯增加级数来提高H
2
S的回收率的方法，在两极普通
克劳斯催化转化之后，第三级改用选择性氧化崔化剂，将H
2
S直接氧化成元素硫，
常规克劳斯工艺要求H
2S/ SO
2
比值为2的条件下进行，而此种富H
2
S工艺却维持
催化段在富H
2S条件下举行，例如二段催化剂反应器出口气体要求H
2
S/ SO
2
比值
可高达10，末端选择催化氧化反应实际上是一种尾气处理工艺，H
2
S转化为硫磺
的回收率最高99.5%，如果采用此工艺处理本工号的酸性气，处理后的尾气仍然
存在COS，SO
2
远远超出国家排放标准，不能满足要求。
氧化主要化学反应
2H
2S+O
2
=2H
2
O+2S
b.超优克劳斯工艺，在两级普通克劳斯转化之后，增加加氢催化反应器，将所
有硫化物催化加氢转化成H
2S后再选用选择性氧化催化剂，将H
2
S直接氧化成元
素硫，除具有超级克劳斯工艺的优点外，将总硫回收率提高到99.5%-99.7%，尾气H
2
S的排放仍然超出国家排放要求。
加氢还原主要化学反应
SO
2+3H
2
=H
2
S+2H
2
O
COS+ H
2=H
2
S+CO
（3）尾气处理工艺
SCOT是与克劳斯工艺相配套的尾气处理工艺，超级SCOT、低硫SCOT是标准SCOT 法工艺的技术进步，其特点可大致归纳如下：
a.在克劳斯硫磺回收界区的下游，将尾气预热、加氢还原，还原气急冷和H
2
S
吸收、解析等4个工序组成一个相对的工艺界区。解析出的H
2
S返回系统，上游克劳斯装置任何条件的波动对本装置的操作无影响。因此，当硫磺回收装置尾气的组成、流量、温度、压力等状态参数强烈波动时，尾气处理装置仍能保持平稳运转，通常操作弹性范围20%-200%。
b.装置的硫负荷能力很高，即使上游装置的硫磺回收率仅为90%左右仍不会影响处理后尾气中硫的净化度，故上游装置只设置2个转化器，可以不使用价格昂贵、操作条件要求高的有机硫水解催化剂。
c.加氢还原工序的效率高，除SO
2
外，尾气中所有的有机硫化物以及元素硫均
可被还原成H
2
S而返回硫磺回收装置，从而使装置的总硫磺回收率达到99.95%。该工艺相对复杂，操作工艺条件苛刻，设备投资较大。
（4）壳牌-帕克（SHELL-paques）生物脱硫工艺
壳牌-帕克（SHELL-paques）生物脱硫工艺是酸性尾气处理工艺的新发展，是从酸性尾气中脱除H
2
S并以元素硫的形式进行硫磺回收的生物反应过程。
含H
2S气体在吸收塔内与含硫细菌的碱液逆流接触，H
2
S溶解在碱液中进入到生
物反应器（专利设备）。在生物反应器内的充气环境下，H
2
S在一种无色硫磺杆菌的作用下生产单质硫，该过程只有在反应器通风的条件下才能实现。硫磺以料浆的形式从生物反应器中取出，经过浓缩后形成65%干度的硫磺饼，可进一步处理满足需要。溶液中悬浮硫的浓度5-15g/L，由于生物硫磺具有很强的亲水性，所以流动性好，不会产生堵塔现象。
壳牌-帕克（SHELL-paques）生物脱硫工艺特点
a.最小的化学品消耗
b.高调节比
c.净化度高，净化后尾气中的H
2
S浓度小于4ppmv。
d.生物反应器中硫化物100%转化，其中95-98%转化为元素硫。
壳牌-帕克（SHELL-paques）生物脱硫工艺只适宜在酸性气H
2
S浓度≤25%V，硫磺产量≤15d/t小规模装置。本装置的硫磺产量高达97t/d，因此不宜选用，经比较初步推荐Claus-Scot工艺。
4.1.7空分工艺技术方案的选择
本项目采用碎煤加压气化工艺，对氧气、氮气、空气要求如下表：
介质纯度% 温度℃压力MpaG 用气量
NM3/h
使用情况
氧气99.6 40 3.8 261825 连续
低压氮气40 0.6 347877 间断针对上述对氧气和氮气的使用要求，空分装置需要对氧气、氮气增加方案、装置的系列数做出选择。
（1）空气增压方案
内压缩流程和外压缩流程的共同点都是采用低压空气压缩、空气预冷、分子筛空气净化、深冷分离。不同点是内压缩流程采用空气增压机和液氧泵获得高压氧气；外压缩流程的实际功耗相近。因为，尽管内压缩流程使用了空气增压机来
提供系统的部分制冷量，空气增压机、液氧泵的功率比氧压机高，理论上要多消耗3%的压缩功；但是氧压机实际运行往往偏离其设计工况。两者实际的功率是很接近的。
从安全方面分析，尽管外压缩流程的使用也比较普遍，氧气压缩机的设计和制造水平不断提高，但是统计数据表明，氧压机有多台次发生过燃烧事故，而内压缩流程从未出现过类似事故。另外，由于内压缩流程使用了液氧泵，可及时抽走主冷凝器液氧中的液态烃，使得空分装置的运行更加安全、可靠。
从投资上看，两种流程相近，内压缩流程稍低一些。此外，使用液氧泵的内压缩流程比使用氧压机的外压缩流程操作、管理更为方便，维修工作量少，占地少。两种氧气增压方案的比较见下表。
液氧泵和氧压机增压方案比较表
序号项目液氧泵流程氧压机流程
1 相对能耗 1.03 1
2 相对投资 1 1.05
3 维修费用低高
4 占地面积小大
5 安全性安全较安全
因此，本项目推荐采用液氧泵内压缩流程。
（2）装置的系列数
空分装置每期可采用两套制氧能力45000NM3/h的方案。（共三期六套）
45000NM3/h的空分考虑选用国产装置。其中离心空气压缩机、空气增压压缩机、驱动汽轮机、产品氮气增压机、高低压板式主换热器、低温透瓶膨胀机、低温泵、所有低温阀门、调节阀门和切换阀门及DCS系统、分析仪和主要仪表均为进口设备，国内的子公司制造和采购的设备主要为精馏塔、空气纯化系统、空气预冷系统、空气过滤器、部分仪表和电控设备等。
（3）空压机及配套汽轮机的选择
本项目45000NM3/h的空分装置需要处理的空气量约为214000NM3/h，由于处理量大，采用离心式压缩机压缩空气，蒸汽透平驱动，汽轮机选用全凝式。
空压机配汽轮机的蒸汽可用两种等级的蒸汽：
一、压力：13.0MPa(G),温度535℃。
二、压力：9.2MPa(G),温度535℃。
13.0MPa(G)等级的汽轮机，业绩较少，价格较高；9.2 MPa(G)等级的汽轮机，空分装置配套的很多，技术已比较成熟。故本次设计选哟国内9.0 MPa(G)等级的汽轮机。
4.1.8 干燥工艺技术选择
常用干燥方法有冷分离法，固体吸收法，溶剂吸收法。
4.1.8.1冷分离法
冷分离法是利用压力变化引起温度变动，使水蒸气从气相中冷凝下来的方法。常用有两种流程：节流膨胀冷却流程与加压后冷却流程。
（1）节流膨胀冷却脱水法，一般用于高压天然气气田，高压天然气经过节流膨胀或低温分离，把天然气中的一部分水冷凝下来。这种方法简单，经济，但应控制天然气降压后仍高于输送压力，同时，不使温度降的太低，防止冷凝水结冰。
（2）加压后冷却法，对于低压天然气田及人工煤气，需加压后再冷却当时将煤气中水蒸气冷凝下来。上述两种方法煤气干燥度即露点温度，将受多种因素影响、且能量损失大。
4.1.8.2固体吸附法
固体干燥剂脱水的过程是周期性的，用一个或多个干燥塔吸附脱水。应采用吸附水能力比吸附烃类或吸附酸性气体能力强的干燥剂，可用热气体通过吸过水的干燥剂将水分带出使之再生。
固体吸附法脱水的优缺点见表
优点缺点
1、能获得露点极低的净化气；
2、不受净化气温度、流量、压力等变化
的影响；
3、设备构造简单、便于操作；
4、腐蚀及净化气量少时，费用也不太高。1、设备费高；
2、耗热较多；
3、净化气中成分易使干燥剂中毒粉
碎；
4、吸附与再生均不连续。
常用的固体吸附脱水法有氯化钙法，硅胶法，活性氧化铝矾土法，分子筛法以及复式固定干燥剂法等，各种干燥剂特点见下表。
复式固定干燥剂是综合了多种干燥剂的优点，该法是根据不同的气源，分别放置不同的脱水剂，以便有选择的脱除不同组分气体水分。
各种干燥剂特点
脱水剂优点缺点使用情况
氯化钙法成本低，工艺过程简单腐蚀性严重，废渣
废水处理困难
适用于高寒地带
硅胶法吸附能力好，吸水选择性强遇液态水，油料易
碎，处理量大时时
效快适用于处理量大而含水量不大情况
活性氧化铝法及活性铝矾土吸附能力较好，再生温度
低，在液态水中不易碎
活性丧失较快，特
别酸性气体多时
适用于含酸性气
体少的煤气
分子筛吸附能力较好，对高酸性气
体的脱水可用抗酸性分子
筛成本稍高适用于处理量较
大，露点降要求高
的气体
4.1.8.3溶剂吸收法
液体吸水剂（溶剂）吸收法所用设备费最少。
液体吸水剂应满足以下要求：
（1）在较大水浓度范围内吸水能力大；
（2）操作时水蒸气的压力低；
（3）水溶液没有腐蚀性；
（4）粘度较低；
（5）具有化学稳定性和热稳定性；
（6）容易再生；
（7）无毒；
（8）反应热和熔解热小。
常用的液体吸收剂有氯化钙溶液、氯化锂水溶液、甘醇-醇胺、二甘醇及三
煤制天然气合成（甲烷化）技术综述 以下资料大部分来源于公开资料： 1、托普索技术（TREMP技术）：托普索很早就在中国混了，是国内各种化工催化剂的主要外国供应商之一。最近几年煤制天然气如此之火，当然少不了它。也正是由于有了良好的基础，可以说托普索技术在国内煤制天然气的推广是最成功的。我所了解的，如庆华、汇能等（其网站上云在中国有4套在建的合成天然气装置使用托普索技术：3套煤气化为原料的装置，3套焦炉气为原料的装置“？”），均已和托普索签订了技术转让合同。所以我们能从公开途径找到的托普索的资料也是最多的。 早期典型工艺流程流程图： 很多谈论托普索的甲烷化工艺喜欢用这张图，其实这个图真的只是一个简要的示意图，后期托普索的宣传资料给出了稍微改进的流程图：
这种循环工艺首段或首两段装填托普索的耐高温甲烷化催化剂MCR-2X，据说能耐温700以上，并且经历了长时间的试验考验。后面的中低温段装填托普索用于合成氨甲烷化的普通催化剂PK-7R. 我曾在某个资料中看过托普索提出个不循环的“一次通过”工艺流程：
首段甲烷化补加了大量水蒸气，并在甲烷化催化剂上部装填了GCC“调变”催化剂，以减轻首段的负荷和温升，尽管如此，这段反应器中装填的MCR系列催化剂还是得耐740度的出口温度。暂时托普索已签订合同的技术路线是哪一个，我并没有掌握相关信息。 2、戴维技术（CRG技术）：戴维催化剂在上世纪80年代曾用于美国大平原装置，意识到工艺限制（后面会讲）后，戴维开发了高温甲烷化催化剂CRG-LH及所谓的HICOM工艺。后戴维并入庄信万丰，成为其100%子公司。 戴维甲烷化工艺中的大量甲烷化两个反应器出口大约控制在650度。一直让我很奇怪的是，戴维的4个甲烷化反应器中均是两种催化剂（CRG-S2SR和CRG-S2CR)混装,而且两种催化剂的体积比还不一样。 个人感觉戴维SNG技术在中国的宣传比较低调，但是它已经获得了大唐（克旗和阜新）和新汶的合同，这主要得益于他们的催化剂曾在大平原上得到应用；但戴维技术貌似能找到的公开资料不多。 3、鲁奇/巴斯夫技术：要说工业应用，鲁奇/BASF的甲烷化工艺和催化剂曾是直到现在也是全球唯一得到工业应用的SNG合成技术，但是他们在中国迄今还没分到一杯羹。个人认为这和他们的技术路线有关。使用他们技术的美国大平原，甲烷化工艺采用的是中低温，大量循环气，无法回收高压高温蒸汽。后来鲁奇那这种工艺路线参与国内的投标，肯定拼不过托普索和戴维了。但现在他们改进了：
浅述煤制天然气市场政策及工艺技术 发表时间：2019-09-20T15:35:58.657Z 来源：《基层建设》2019年第20期作者：张霖[导读] 摘要：煤作为一种重要的不可再生能源，随着工业发展进行大量开采，其储量不断下降，煤在当今社会仍作为主要的能源物资被使用，所以，煤的短缺就会导致经济出现问题。 新疆伊宁 835000 摘要：煤作为一种重要的不可再生能源，随着工业发展进行大量开采，其储量不断下降，煤在当今社会仍作为主要的能源物资被使用，所以，煤的短缺就会导致经济出现问题。虽然人们在积极推广使用清洁能源和可再生能源，但对于煤的使用还是占到了很大一部分。使用煤制天然气，不仅可以将煤的利用率提高，并且减少了对环境的污染。对当前煤制天然气技术的分析与研究可以深入了解煤制天然气在技术上的不足之处，并对未来的发展状况作出规划和判断，增加煤制天然气产品的品质关键词：煤制气方法；市场政策；工艺技术 引言 从国家开始提出科学发展观以来，能源的使用对自然环境污染减少。在这其中，煤炭能源逐步在向更为清洁的煤制气转变，对环境的污染得到了有效的控制。煤制天然气的使用是我国社会进步，经济发展的一大标志，在推动我国清洁能源广泛使用的过程中发挥着举足轻重的作用。对煤制天然气技术的探究就是为了对现有的工艺进行了解，并不断对其进行改进，提高煤制天然气的效率，降低对煤炭资源的浪费。 1、煤制天然气市场政策 1.1出台与新能源车同等力度的扶持政策。 使用天然气作为汽车燃料，比汽油柴油等传统能源更为清洁，有很高的环保价值。目前天然气在国家出台了一系列相关扶持政策后发展较为迅速和成熟，形成了相对完整的产业链。技术发展较为完善，具备了市场化发展条件。 1.2出台天然气分布式能源扶持政策。 中央不断出台政策鼓励扶持新能源的发展，各省市也纷纷进行相关规定和细则的制定和使用。要想发展天然气等分布式能源，就要以提高能源利用率为主要目的，将节能减排工作进行彻底。在条件成熟的区域，可以将天然气、太阳能、风能和地热能等可再生清洁能源综合使用。对于符合相关规定和一定条件的天然气分布式能源项目，可以享受到国家给予的相关税收优惠政策，使清洁可再生能源对传统能源进行补充。此外，还建议各个地区尽快出台相关扶持政策，促进可再生清洁能源的发展。 2、对煤制气方法的技术现状进行分析 2.1煤制气现在主要的应用情形 煤炭从上个世纪一直被作为主要能源使用至本世纪初，当初由于科技不够发达，只能使用直接从自然环境中获取的材料，但是这些资源大多都是不可再生的，所以现在全人类都对环境问题以及不可再生资源的利用率十分重视。所以将煤炭资源进行处理制造煤制天然气，提高煤炭利用效率，降低了对不可再生能源不必要的浪费，为保护环境，保护资源做出努力。煤制天然气的技术还不是很成熟，制造工艺复杂，流程十分纷乱琐碎，仍然存在着一些缺点。 2.2煤制气现在的发展程度 煤制天然气是用煤炭作为原料，进行反应处理后得到的清洁高效的能源，虽然煤制气技术开始使用的时间并不长，但是在当前情况下已经取得了一定的进步，我国正大力推行对于清洁能源的使用，对于煤制气的生产技术也在不断推进,但我国仅靠国内生产的天然气并不能满足庞大市场的需求，这就需要从国外进口天然气，但成本和税费都很高，为了鼓励进口天然气，国家制定出台了很多优惠扶持政策，所以天然气的快速发展还是离不开国家的大力帮扶，煤制天然气的使用也在不断扩大，为我国新能源行业的发展起到了带头作用。 2.3煤制气现阶段中存在的主要问题 煤制天然气的制造工艺还存在着一些问题，由于在煤制气的过程中处于高温高压的环境，在操作上就存在着很大的隐患，可能会导致煤气中毒，设备爆炸等安全事故。虽然这些安全事故是无法避免的，那么就需要对制造工艺进行完善和改进，并增加安全设施的建立，尽量减少风险发生的可能性，保障工作人员的生命安全和企业的财产安全。 3、德士古煤气化技术简述及研究 3.1德士古煤气化技术简述 德士古煤气化技术已经发展了很长一段时间，一般情况下的德士古煤气炉具有两千吨的容量。德士古煤气化技术的优点：产量较大，生产效率较高，在制造过程中产生的CH4较少，对环境污染较轻；生产出的煤制天然气质量较好，煤制天然气的纯度较高。但是也依然存在着缺陷，比如说在制造过程中，炉内气体温度过高，对于炉体有一定的影响，锅炉后期维护检修费用较高。 3.2 对德士古煤气化技术研究 要使德士古煤气化技术得到改进和完善，第一是要提升德士古煤气炉的质量水平，使用更加耐高温高压的材料来进行制作德士古煤气炉，减少后期的维护检修的费用，并从根本上增加了德士古煤气炉的使用寿命，提高了生产效率，降低了企业的生产成本。 4、壳牌煤气化技术的简述 壳牌煤气化技术在使用煤炭资源在进行高温高压的环境下分成有氧和无氧的情况，从而发生不同的化学反应而得到不同产物的技术。壳牌煤气化技术有很多优点，例如，可以使用很多种类的煤炭，原材料受限小；生产能力较强；碳转化率比较高；生产出的气体质量较好；运转周期比较长；对环境较为友好。在壳牌煤气化技术生产过程中，其碳转化率高达百分之九十九，这是其他制取方法所不能比拟的，但是壳牌煤气化技术也不是尽善尽美的，依然存在着一些问题：在生产过程中，工艺流程比较复杂，操作起来比较困难，生产制造的时间较长，对于细节的把控要求比较严格。 5、壳牌煤气化技术的简述及研究 壳牌煤气化技术对于煤制天然气这一产业十分重要，其生产效率以及产品质量都非常优秀，并且碳转化率达到了很高的水平。如果需要更大产量的煤制天然气，就需要对壳牌技术进行改进，利用先进的科学技术达到严格把控的目的，并不断进行研究，改进生产技术，对其进行简化，使壳牌煤制气技术更加的方便易操作。
大唐能源化工有限责任公司系统所属单位2010年毕业生招聘宣讲材料 各位同学： 大家好，首先感谢大家浏览大唐能源化工有限责任公司的这份宣传材料，这份材料将向大家介绍大唐能源化工公司的概况，希望能够对你们抉择步入社会后的第一个“家”有所帮助。 一、公司简介 大唐能源化工有限责任公司作为国有大型综合能源集团——中国大唐集团公司旗下化工、冶金产业的专业管理公司，负责中国大唐所属化工、冶金及其配套项目的前期规划、工程建设、生产运营、科技研发与市场营销。 大唐能源化工有限责任公司由中国大唐的旗舰企业——大唐国际发电股份有限公司投资组建，所属、所管的十余家大型化工、冶金生产、工程、销售、科研企业及项目前期筹备处遍布全国多个省、市、自治区。 大唐能源化工有限责任公司拥有国际第一套MTP（甲醇制丙烯）装置，国内第一套气相法聚丙烯装置和第一个自主研发的高铝粉煤灰提炼氧化铝项目，并且公司所属的、我国最大的煤制天然气项目也在基本建设中。
大唐能源化工有限责任公司具有“集团化、前沿化、高技术含量、高附加值；集约型、环保型”等显著特点。“和谐与可持续发展”是我们的指导理念，利用洁净煤技术生产石油化工替代产品及废弃资源再生循环使用是我们的经营主线，公司把大唐特有企业文化与经营管理优势和引进工艺与自主研发的科技优势进行了有机的融合，积极的构建着充满活力与竞争力的资源节约型、生态环保型能源化工产业。 坚持“以人为本”，倡导“责任关怀”，保证安全运营，关注公众健康，践行绿色环保是大唐能源化工公司郑重的承诺；和谐持续发展的同时拉动地方经济增长，保障国家能源安全，履行企业的社会职责是大唐能源化工公司不懈的追求。 二、旗下企业 大唐能源化工系统所属管理机关、基建生产、工程保运、市场营销、科研技术单位中做实的共有10家，涵盖化工、冶金、火水电、检维修、研发、销售等多项经营业务，“产、销、研”多位一体的集团化能源化工产业布局已初步形成，2009年系统各单位的工作都有了长足的进展：克旗煤制气、鄂尔多斯硅铝、阜新煤制气、锡盟煤干燥等项目已转入大型基建阶段；再生资源公司电解铝车间已量产电解铝；多伦煤化工的国内第一条气相法聚丙烯装置于日前试车成功；至年底营销公司的对外销售收入将逾10亿元；工程公司也已承
煤制气，你不知道的那些事儿 2014-07-04 中国化工信息周刊轻烃吧 1、产业有多火？ 煤制天然气已成为煤化工转化利用的主要途径，并将与进口气、国产天然气“三分天下”。国家发改委5月16日下发的《能源行业加强大气污染防治工作方案的通知》提出要增加天然气供应，在坚持最严格的环保标准和水资源有保障的前提下，推进煤制气示范工程建设。《方案》要求，到2015年，国内煤制气供应能力达到90亿立方米；到2017年，国内煤制气供应能力达到320亿立方米。行业统计数据显示，目前已立项的煤制天然气项目共计64个，合计总年产能2309亿立方米。2013年初至2014年4月，共有17个煤制气新项目获国家发改委路条允许开展前期工作，主要位于新疆、内蒙古、山西和安徽。这些项目总产能772亿方/年，总投资超过4000亿元。 国家环保部环评中心，作为国内唯一的煤制气环保审批单位，全程参与国内煤制气的数据采集和审定，翔实掌握未来拟上马项目进展。在8月即将举行的第二届煤制天然气战略发展（克什克腾）高层论坛上，周学双主任将详解环保政策，并对未来煤制气市场进行展望。 2、争议有多大？ 一段时间来，美国杜克大学的一篇关于中国煤制气的研究文章在行业内掀起轩然大波。 杜克大学发布的研究报告称，中国煤制合成气计划较传统天然气可能多产生七倍碳排放，较开发页岩气多耗用100倍水资源，结果很可能造成环境灾难。杜克大学的研究者称，这种煤制气方法碳排放量很高，很可能令中国无法实现控制温室气体排放和节约水资源的目标。研究显示，若40座工厂全部建成投产，在为期40年的使用期内，每年可合计生产2400亿立方米合成气，但是同时将排放27.5亿吨温室气体。煤制气是中国天然气需求缺口下的重要考量，但是也面临环境巨大压力，何去何从考验决策者智慧。 在此次论坛上，杜克大学杨启仁教授将与绿色和平组织共同带来最新研究成果，分享美国大平原煤制气经验与教训，期待首次跟中国煤制气专家唇枪舌战，正面交锋，值得期待。 3、示范啥情况？ 克旗煤制气项目是国家发改委核准的中国第一个大型煤制天然气示范工程。设计规模为年产40亿立方米天然气。项目主要采用内蒙古锡林浩特东胜利二号煤田的褐煤资源，水源由大石门水电站供给。项目包括建设化工生产区、煤制气
大唐煤制天然气项目的借鉴 大唐是我国煤制天然气工业的领军者，已经开工建设的克旗和阜新煤制天然气项目全部建成后，将形成80亿立方米/年的SNG产能，占2010年中国天然气产量945亿立方米的%。 ——大唐克旗煤制天然气项目 大唐克旗40亿立方米/年煤制天然气项目于2009年8月获得国家发改委核准，总投资亿元。项目主要建设内容包括碎煤加压气化炉48台，低温甲醇洗装置6套，甲烷合成装置6套。 截至2011年12月，项目一期13.4亿立方米/年装置已基本建成，进入全面试车阶段，预计将于2012年6月投产。项目产品SNG将通过自建管道供应北京的民用燃气，输气管线全长318公里，预计将于近期建成。 ——大唐阜新煤制天然气项目 大唐阜新40亿立方米/年煤制天然气项目于2010年3月获得国家发改委核准，总投资亿元。项目一期同样采用碎煤加压气化炉，二期和三期仍在进行气化炉选型。 截至2011年12月，项目一期13.4亿立方米/年装置已经开工建设，预计将于2012年底投产。配套输气管道工程也已开工建设，将产品SNG供应沈阳、铁岭、抚顺、本溪等城市，线路全长343公里。 为了提高煤制天然气项目的竞争力，大唐进行了积极而有效的尝试。 首先，提高设备和催化剂的国产化率，以降低投资和运行成本。阜新煤制天然气项目一期采用的主要设备国产化率已达到90%以上，节省资金亿元。此外，大唐就甲烷化成套工艺技术开发和甲烷化催化剂开发与工业示范生产进行了自主化攻关，被列入了国家“863”重点项目之一，未来项目将可以使用自主生产的甲烷化催化剂。 其次，大力开展副产品的综合利用。大唐克旗项目副产焦油万吨、石脑油万吨、粗酚万吨、硫磺万吨、硫铵万吨。依托大唐克旗项目的副产品，赤峰国能化工科技有限公司将建设45万吨/年煤焦油加氢、6万吨/年粗酚精制和10万吨/年酚醛树脂项目。通过引入第三方公司开发深加工项目，大唐克旗煤制天然气项目解决了副产品的销售问题。 最后，根据实际情况采取合理的产品输送方案。大唐克旗项目和大唐阜新项目距离各自目标市场较近（300公里左右），因此没有进入现有天然气管网，而是采用自建输气管道的方式，虽然增加了一次投资，但降低了产品运输成本。
2017-2021年中国煤制天然气市场发展前景预测及投资分析报告
▄前言 行业研究是开展一切咨询业务的基石，通过对特定行业的长期跟踪监测，分析行业需求、供给、经营特性、获取能力、产业链和价值链等多方面的内容，整合行业、市场、企业、用户等多层面数据和信息资源，为客户提供深度的行业市场研究报告，以专业的研究方法帮助客户深入的了解行业，发现投资价值和投资机会，规避经营风险，提高管理和运营能力。 行业研究是对一个行业整体情况和发展趋势进行分析，包括行业生命周期、行业的市场容量、行业成长空间和盈利空间、行业演变趋势、行业的成功关键因素、进入退出壁垒、上下游关系等。 一般来说，行业（市场）分析报告研究的核心内容包括以下三方面： 一是研究行业的生存背景、产业政策、产业布局、产业生命周期、该行业在整体宏观产业结构中的地位以及各自的发展演变方向与成长背景； 二是研究各个行业市场内的特征、竞争态势、市场进入与退出的难度以及市场的成长性； 三是研究各个行业在不同条件下及成长阶段中的竞争策略和市场行为模式，给企业提供一些具有操作性的建议。
常规行业研究报告对于企业的价值主要体现在两方面： 第一是，身为企业的经营者、管理者，平时工作的忙碌没有时间来对整个行业脉络进行一次系统的梳理，一份研究报告会对整个市场的脉络更为清晰，从而保证重大市场决策的正确性； 第二是如果您希望进入这个行业投资，阅读一份高质量的研究报告是您系统快速了解一个行业最快最好的方法，让您更加丰富翔实的掌握整个行业的发展动态、趋势以及相关信息数据，使得您的投资决策更为科学，避免投资失误造成的巨大损失。 因此，行业研究的意义不在于教导如何进行具体的营销操作，而在于为企业提供若干方向性的思路和选择依据，从而避免发生“方向性”的错误。
日产1200万m3煤制天然气项目 1总论 1.1概述 1.1.1项目规模 根据国家发改委发改办工业[2006]2452号文件精神以及市场的需求，内蒙古大唐国际克旗煤制天然气项目规划规模为日产1200万立方米煤制天然气，分三期建设。 1.1.2项目背景 （1）以煤炭资源替代部分油、气资源，是我国经济建设可持续发展的必由之路。 我国能源结构的特点决定了寻求油、气的替代能源是我国经济发展与能源战略安全的长远战略。大唐甲烷产品目标市场定位为国内LPG燃料和天然气的替代和补充，是所有替代燃料技术中最成熟、最安全、最经济的选择，这对我国实现节约和替代油、气的目标具有重要的现实和战略意义。 （2）项目建设是贯彻党中央西部大开发战略，发展少数民族地区经济的需要。 党中央、国务院明确指出，不失时机地实施西部大开发战略，直接关系到扩大内需、促进经济增长，关系到民族团结、社会稳定和边防巩固，关系到东西部协调发展和最终实现共同富裕。强调要抓住机遇，把西部地区的发展潜力转换为现实生产力，把潜在市场转换为现实市场，为国民经济提供更广阔的空间和巨大的推动力。党中央的决策，为西部地区经济发展提供了契机。 该项目的建设充分发挥内蒙锡林浩特煤炭资源优势，改善当地的基础设施，增加地方就业机会，增加税收，推动地区社会经济的发展，缩小东西部发展差距，
实现东西部地区优势互补，共同发展，把资源优势转换为经济优势，为西部大开发做出贡献。 （3）发展大型煤基合成天然气产业，使实现煤炭资源清洁利用和提高煤炭资源利用的附加值，落实科学发展观，实现可持续发展的客观选择，符合3R原则即“减量化、再利用、资源化”，较好的体现3E原则即“环境、节能、效益”优先的原则。 在坑口地区，以褐煤为原料，采用洁净的气化和净化技术大规模制取人工天然气，为低品质褐煤的增值利用开辟了潜力巨大的前景，为煤炭企业提供了新的发展机遇和发展空间，将有利于煤炭行业优化产业结构，提高附加值，谋求可持续发展，提高煤炭行业的综合实力，同时也符合现代煤化工一体化、大型化、基地化的发展特征和产业组织规律。 该项目的兴建，充分利用了企业的褐煤优势资源。根据市场需求，应用洁净煤技术建设现代化高起点的煤化工基地，促进了煤炭加工和利用的产品链的延伸，培育了新的经济增长点。具有良好的经济效益和社会效益。 （4）本项目采用的先进工艺技术，在有效而清洁地利用煤炭资源，为国民经济做出重大贡献的同时，有效地保护了当地环境。符合对煤炭的利用要按“集约化、大规模、多联产、清洁利用和有效利用”的现代洁净煤技术模式。 1.1.3项目范围 工程包括热电站（北京国电华北电力工程有限公司提供资料）、空分、备煤、煤气化、变换冷却、脱硫脱碳、甲烷化、副产品回收装置以及界区内的供水、供电、供汽，三废处理等公用工程设施。 包括煤场、铁路、天然气管道输送工程。 1.1.4结论及建议 通过市场分析，技术方案论证，厂址及技术经济分析，初步结论如下： （1）该工程为煤炭洁净高效生产系统，是煤炭综合利用，提高附加值的最有效最经济的途径之一，符合国家的产业政策、能源和环境保护政策。 （2）以褐煤为原料生产合成天然气替代天然气、副产品焦油、酚、氨等，
浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别 摘要：天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺，但是随着经济的发展，各种资源的短缺，煤和天然气的产量存在了差异，这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析，探究甲醇未来生产道路。关键词：天然气煤甲醇利弊分析 一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊 经济飞速发展的当下，甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加，制甲醇的方法工艺也日渐增多，然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。 在生产工艺方面，煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装置地过程。煤制甲醇，是以煤和水蒸气为原料生产甲醇，在这个过程中得先把煤制成煤浆，通过加入碱液调整煤浆的酸碱度，使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化，相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少，在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水，这些废水可以充分利用在磨浆水；气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气，在这个过程中会产生co、co2等有害气体；接下来是灰水处理；变换的
过程就是把co转化成h2；在这个过程会产生大量的杂质；低温甲醇洗，这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除；甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂，在生产过程中产生的杂质比较多，操作难度比较大，杂质多就导致甲醇纯度相对比较低，合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多，因此精馏难度也较大。天然气制甲醇的主要原料是天然气，甲烷是天然气的主要部分，此外还存在少量的烷烃、氮气与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇，蒸汽转化法作为应用最广的生产方法，它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的，在催化剂的催化下，甲烷与水蒸气进行反应，生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺，可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效，生产过程中不会产生大量的有害物质，清洁燃料莫过于这种生产工艺。 煤制甲醇工艺的建设成本，从以上的制造工艺中不难看出，该种制造工艺复杂，每一道工序需要的设备比较多，成本自然而然会比较高；天然气制甲醇工艺流程相对比较简单，所需设备一般都是高效的质量保证的设备，经过工序少，建设成本不高。 在生产成本上，煤碳的消耗是固定的，它的消耗量也受设备装置和生产工艺的影响，此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加，根据相关部门的数
【全析】大唐克旗40亿立方煤制气项目 ■大唐克旗40亿立方/年煤制天然气示范项目 【1】项目介绍 大唐克旗煤制天然气项目是我国首个煤制天然气示范项目，该项目位于内蒙古赤峰市克什克腾旗。总投资257.1亿元，建设规模为年产40亿立方米，分三个系列连续滚动建设，每系列13.3亿立方米。一系列装置于2013年12月18日投运成功，二、三系列将分别于
2014年和2016年建成投产。届时，该项目所产40亿立方米天然气将通过配套输气管线途经赤峰市、锡林郭勒盟、承德市，在北京市密云县古北口站经中石油输气管路并入北京天然气管网，线路全长430千米。 2007年 大唐国际委托化学工业第二设计院，完成项目可行性研究报告； 2009年8月20日 大唐克旗40亿m3/a煤制天然气项目获得国家发改委核准； 2009年8月30日 项目正式开工建设。该项目分三个系列连续滚动建设，每个系列均为13.3亿立方米。项目主要建设内容包括碎煤加压气化炉48台，低温甲醇洗装置 6套，甲烷合成装置6套。 2010年4月7日 气化界区气化炉、废热锅炉全部吊装就位； 2010年8月11日
净化界区最重的二氧化碳吸收塔吊装就位，项目建设大件吊装工作顺利完成； 2010年12月4日 动力区1#、2#机组相继冲转定速成功，为项目建设提供了稳定的电力、蒸汽保障； 2011年6月10日 甲烷化界区破土动工，项目各界区全面开工建设； 2011年8月26日 218#气化炉首炉点火一次成功，拉开了项目投料试车的序幕； 2011年11月28日 空分装置成功产出合格氧氮气，标志着项目进入了整体试运阶段； 2012年5月18日 世界首台4.0兆帕操作压力的碎煤加压气化炉切氧成功，产出合格粗煤气；
煤制天然气的工艺流程与经济性 摘要：本文描述了以煤为原料制取高效清洁的代用天然气的技术路线及其关键技术之一-甲烷化技术，并采用PROⅡ对煤制代用天然气工 艺进行了流程模拟计算。除此之外，本文对其经济性进行了分析。通过上述分析可看出，在我国积极稳步推进煤制天然气发展势在必行。关键词：代用天然气（SNG）甲烷化经济性 1 前言 随着我国城市化进程的继续推进，对天然气的需求将持续攀升。而我国天然气储量并不丰富，为了保障用于城市燃气的天然气的供应，我国2007年11月已经禁止了天然气制甲醇，并且限制煤炭充足地区的天然气发电。据预测，我国2010年、2015年和2020年对天然气 的需求分别达到1200亿m3、1700亿m3和2000亿m3，相应地，天然 气缺口分别为300亿m3、650亿m3和1000亿m3。目前我国天然气的 进口途径主要有两条，一条是从俄罗斯和中亚国家通过长输管道进口的天然气，另一条是在东南沿海等地进口的液化天然气（LNG）。地 缘治和国际天然气的运输及价格都将影响我国天然气的供应。因此，发展煤制代用天然气（Substitute Natural Gas-SNG）就具有了保障我国能源安全的重要性。 煤制SNG可以高效清洁地利用我国较为丰富的煤炭资源，尤其是劣质煤炭；还可利用生物质资源，拓展生物质的利用形式，来生产国内能源短缺的天然气，然后并入现有的天然气长输管网；再利用已有的天然气管道和NGCC电厂，在冬天供暖期间，将生产的代用天然气
供给工业和用作为燃料用于供暖；在夏天用电高峰时，部分代用天然气用于发电；在非高峰时期，可以转变为LNG以作战略储备；从而省去了新建燃煤电厂或改建IGCC电厂的投资和建立铁路等基础设施的费用，并保证了天然气供应的渠道和实现了CO2的减排。由此可见，煤制SNG是一举数得的有效措施，有望成为未来劣质煤炭资源和生物质资源等综合利用的发展方向。本文以某厂煤制SNG项目为例，首先对总工艺流程进行了简要描述，并对其中甲烷化技术进行了介绍。其次对流程进行了模拟计算，得出客观可靠数据。最后对煤制SNG在节能减排方面的优势以及经济性进行了分析。 2 工艺简介 煤制SNG技术是利用褐煤等劣质煤炭，通过煤气化、一氧化碳变换、酸性气体脱除、高甲烷化工艺来生产代用天然气。本文所研究项目的工艺流程如图1所示，其中气化采用BGL技术，并配有空分装臵和硫回收装臵。主要流程为：原煤经过备煤单元处理后，经煤锁送入气化炉。蒸汽和来自空分的氧气作为气化剂从气化炉下部喷入。在气化炉内煤和气化剂逆流接触，煤经过干燥、干馏和气化、氧化后，生成粗合成气。粗合成气的主要组成为氢气、一 氧化碳、二氧化碳、甲烷、硫化氢、油和高级烃，粗合成气经急冷和洗涤后送入变换单元。 粗合成气经过部分变换和工艺废热回收后进入酸性气体脱除单元。粗合成气经酸性气体脱除单元脱除硫化氢和二氧化碳及其它杂质后送 入甲烷化单元。在甲烷化单元内，原料气经预热后送入硫保护反应器，
安全评价项目名称：内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任司 （一系列工程厂区生产装置）安全现状评价报告简介：内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司系中新能化科技有限公司的分公司，成立于2010年12月10日。厂址位于内蒙古自治区赤峰市克什克腾旗达尔罕（达日罕）乌拉苏木（乡），占地面积418.93公顷（不含灰渣场和蒸发塘）。 该公司煤制天然气生产装置是国家第一个由国家发改委核准的大型煤制天然气示范项目，于2009年8月20日获得国家发改委核准（发改能源〔2009〕2163号）。生产工艺采用碎煤加压气化、粗煤气冷却和部分变换调节碳氢比、低温甲醇洗净化、丙烯压缩制冷、克劳斯硫回收带尾气氨法脱硫、Davy-HICOM甲烷化、废水处理综合利用等先进适用技术工艺的集成。 煤制天然气一系列生产装置于2009年8月30日开工建设，2012年12月9日进入试生产，期间2次办理试生产延期至2014年12月31日，2015年4月14日领取安全生产许可证。2015年12月28日取得安全生产标准化三级企业证书。 该公司自2015年4月14日领取安全生产许可证以来，生产规模未发生变化，截止2017年9月，生产装置部分工艺、设备、设施进行了16项局部变更，该公司履行了变更手续。 该公司现有从业人员1430名，设置12个部室，6个生产中心，1个调峰项目组。分别是：总经理工作部、计划财务部、人力资源部、党群工作部、纪检监察部、内控审计部、供销管理部、生产管理部、质量技术部、机械动力部、安全健康环保部、工程管理部，气化中心、合成中心、动力中心、公用工程中心、管输中心、电仪中心。 项目负责人：张洪斌 技术负责人：常春地 过程控制负责人：徐君 报告编制人：张洪斌、闫玉琛、王锋春、李海军、马树斌 报告审核人：张香云 项目组成员：闫玉琛、王锋春、李海军、陈慧芳、马树斌 技术专家：无 现场人员：常春地、张香云、张洪斌、王锋春、马树斌、陈慧芳
关于煤制天然气工艺的比较 我要打印 IE收藏放入公文包我要留言查看留言来源：其他添加人：admin 添加时间：2011-4-16 11:55:00 1煤制天然气的开发状况 1.1国外煤制天然气的开发状况 煤制天然气的核心技术除气化技术以外，还有甲烷化技术，气化技术已经非常成熟，甲烷化技术是在煤气化的基础上，进行煤气甲烷化，鲁奇公司、沙索公司在两个半工 业化实验厂上进行考察认为煤气进行甲烷化，可制取合格的代用天然气。在国外，美国大 平原煤气化厂已投产，它是世界上第一座由煤气化经甲烷化合成高热值煤气的大型商业化 工厂。第1期工程的设计能力为日产代用天然气3890km3（相当于日产原油20k桶），于1980年7月破土动工，1984年4月完工并投入试运转，1984年7月28日生产出首批代用天然气并送入美国的天然气管网。 丹麦的托普索公司近期也推出了煤制天然气技术，该技术采用托普索自己的专用催化剂。据声称，该公司的煤制天然气技术已经应用在美国伊利诺斯州杰斐逊的1个煤气化工厂，这个煤气化工厂将于2010年投入运行，届时每年可将约4000kt煤炭转化为天然气。 1.2国内煤制天然气的开发状况 在80年代，国内开始开展“水煤气甲烷化技术生产城镇燃气的研究”，“城市 煤气甲烷化”的研究，当时主要用来解决城市煤气热值问题，承担这个课题的单位有：中 国科学院大连化物所、中国科技大学、西北化工研究所、华东理工大学、煤炭部北京煤化 所，沈阳煤气化所，经过多年的科技攻关，取得了生产中热值城市煤气的系列煤气甲烷化 技术。即：常压水煤气甲烷化技术、耐硫甲烷化技术，并达到世界先进水平。并利用常压
水煤气甲烷化技术建厂10多座，其精脱硫催化剂、脱氧剂和常压甲烷化催化剂成为国家 级新产品，甲烷化催化剂获优秀发明专利一项、国家发明三等奖、中科院科技进步一等奖、省市级奖3项；精脱硫剂获优秀专利1项，国家发明二等奖1项，脱氧剂发明专利一项，获辽宁省科技进步二等奖。后因出现价格相对低廉的液化气，天然气，取代了城市煤气， 常压水煤气的生产厂纷纷被迫停产，此项技术渐渐淡出人们的视线。 2托普索技术简介 托普索公司提供了一种有竞争性的工艺，能够从廉价的含碳原料中生产替代性天 然气（SNG），SNG中富含甲烷，可以同天然气相互替代并以相同方式进行输送。 （1）煤在氧气和水蒸气存在条件下气化生成富含氢气和一氧化碳的气体。 （2）酸转化（变换反应）可以调节氢气和一氧化碳的比例，将有机硫转换为无 机硫，变换催化剂是耐S的（S含量可达50×10-6-5%），温度范围：200～500℃。 （3）酸性气体脱除：在洗涤工艺中可脱除。富含硫化氢的气流经过进一步处理， 可以将含硫尾气转化成浓缩硫酸（WSA工艺），95%～99.7%的S回收转化成硫酸且无废水产出。 （4）碳氧化物与氢气在甲烷化装置中反应生成甲烷，然后通过干燥和适当压缩 以达到管线所要求的条件。 3托普索工艺 在托普索工艺中，上面的反应方程式在绝热反应器里进行。反应热（合成天然气 反应热占合成气反应热值的20%），可以导致高的温增，利用循环可以用来控制在第1个甲烷化反应器的温增。 3.1 流程叙述 煤、焦炭或生物质经过气化后生成粗合成气，经过耐硫CO变换，利用低温甲醇洗涤脱除酸性气体CO2和H2S，酸性气体进入焚化炉和SO2转换器生成SO3，经过浓缩塔
《220kV阜新煤制气输变电新建工程建设创优规划》修订 编制单位：阜新供电公司 编制时间：2010 年12月 10日
批准：年月日审核：年月日编写：年月日
一、概述 (一)编制目的 通过明确工程创优目标、责任主体及重点措施，指导本工程参建单位(设计、施工、监理等)创优实施细则的编制及实施，最终实现工程创优目标。 (二)编制依据 1.《国家电网公司基建质量管理规定》（国家电网基建…2011?1759号） 2.《国家电网公司工程建设质量责任考核办法》（国家电网基建…2011?1751号） 3.《国家电网公司输变电工程达标投产考核办法》（国家电网基建[2011]146号） 4.《国家电网公司输变电优质工程评选办法》（国家电网基建2012版） 5.国家电网公司关于通用设计、通用设备、通用造价等标准化建设方面的管理规定 6.《国家电网公司输变电工程质量创优工作指导意见》（基建质量…2006?110号） 7.《国家电网公司输变电工程设计施工监理激励办法》（国家电网基建…2010?172号） 8.《国家电网公司输变电工程施工工艺示范手册》 9.《国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施》（基建质量…2010?19号） 10.《国家电网公司输变电工程典型施工方法管理规定》（国家电网基建…2010?165号）
11.相关的施工及验收规范、质量检验及评定规程 12.工程建设标准强制性条文电力工程部分（2006年版） 13.“关于印发《输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程》的通知”（国家电网科…2009?642号） 13.《国家重大建设项目文件归档要求与档案整理规范》（DA ／T28—2002） 14. 《国家电网公司基建安全管理规定》（国家电网基建…2011?1753号） 二、工程概况 （一）工程建设意义 大唐煤制天然气项目是辽宁省重点扶持项目，是市政府挂号工程，此工程项目的落户来之不易倾注了阜新几代领导人的心血。而阜新煤制气输变电工程是为该项目接网的工程，其建设的按期完工将保证大唐煤制天然气项目顺利投产，将为阜新市的经济增长做出较大贡献。 （二）工程建设主要特点 本工程位于阜新市阜蒙县及新邱区境内，变电部分主变压器本期及远期安装SSZ11-180000/220型三相两卷有载调压变压器180兆伏安主变2台。66千伏侧安装20兆伏安电力电容器成套装臵2套；安装66千伏1900兆乏消弧线圈2组；20千伏主接线采用双母线接线，设臵1组专用母联断路器，2组母线电压互感器。66千伏主接线采用双母线接线，设专用母联断路器。 220千伏配电装臵采用户外HGIS单列布臵，架空进线；66千伏配电装臵采用户外HGIS单列布臵，架空出线。
煤制合成天然气工艺中甲烷化合成技术于岩松 发表时间：2018-01-24T20:27:41.630Z 来源：《基层建设》2017年第31期作者：于岩松 [导读] 摘要：天然气是一种高效、优质、清洁的能源,近年来随着我国城市化发展和环保政策的实施,对天然气的消费量大幅度提升;但从实际角度出发,我国的三大能源形势是"煤多、油缺、气少",自然界天然气的开采无法满足市场需求,利用煤制合成天然气就成了重要的获取途径。 内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司内蒙古赤峰市 025350 摘要：天然气是一种高效、优质、清洁的能源,近年来随着我国城市化发展和环保政策的实施,对天然气的消费量大幅度提升;但从实际角度出发,我国的三大能源形势是"煤多、油缺、气少",自然界天然气的开采无法满足市场需求,利用煤制合成天然气就成了重要的获取途径。从物理构成角度来说,天然气是一种混合气体,主要成分是甲烷,因此,甲烷合成技术是煤制合成天然气工艺中的重要组成部分。 关键词：煤制合成天然气;甲烷化合成技术;煤化产业; 一、甲烷化合成技术概况 煤制天然气工艺路线较为简单,煤制气经变换、净化后合适比例的H?、CO、CO?经甲烷化反应合成得到富含甲烷的SNG,煤制天然气的关键技术在于甲烷化合成技术。甲烷化反应是在催化剂作用下的强放热反应。甲烷化的反应热是甲醇合成反应热的2倍。在通常的气体组分中,每1个百分点的CO甲烷化可产生74℃的绝热温升;每1个百分点的CO?甲烷化可产生60℃的绝热温升。由于传统的甲烷化催化剂适用的操作温区较窄(一般为300～400℃),起活温度较高,因此对于高浓度CO和CO?含量的气体,其甲烷化合成工艺及催化剂有更高的要求。 二、国外甲烷化合成技术概况 20世纪70年代,世界出现了自工业化革命以来的第1次石油危机,引起了各国及相关公司的广泛关注,并积极寻找开发替代能源。当时德国鲁奇(Lugri)公司和南非煤、油、气公司率先在南非F-T煤制油工厂建设了1套半工业化煤制合成天然气实验装置,鲁奇公司还和奥地利艾尔帕索天然气公司在奥地利维也纳石油化工厂建设了另1套半工业化实验装置。2套实验装置都进行了较长时期的运转,取得了很好的试验成果。受能源危机影响,在试验获得成功的基础上,1984年美国大平原公司建成世界上第1个也是惟一一个煤制天然气工厂。该厂以北达科达高水分褐煤为原料,由鲁奇公司负责工程设计,采用14台鲁奇炉(12开2备)气化,耗煤量达18000t/d,产品气含甲烷96%,热值35564kJ/m3以上,年产人工天然气12.7亿m3。1978年丹麦托普索(Topse)公司在美国建成7200m3/d的合成天然气试验厂,1981年由于油价降低到无法维持生产,被迫关停。 三、鲁奇公司的甲烷化 鲁奇公司在很早就已经开展了甲烷化生产天然气的研究。在20世纪70年代,鲁奇公司、南非萨索尔公司开始进行煤气甲烷化生产合成天然气的研究和试验,经过2个半工业化试验厂的试验,证实可以生产合格的合成天然气。甲烷化反应CO的转化率可达100%,CO?转化率可达95%,低热值达35.6MJl/m3,完全满足生产天然气的需求。到目前为止,世界上惟一一家以煤生产SNG的大型工业化装置———美国大平原Dakota是由Lurgi公司设计的。 四、国内甲烷化工艺技术概况 到目前为止,国内还没有煤制合成天然气技术,但是国内低浓度CO甲烷化技术和城市煤气技术比较成熟氨合成工业中,由于CO和CO?会使氨合成催化剂中毒,在合成气进合成反应器前需将微量的CO和CO?转化掉,甲烷化技术是利用CO和CO?与H?反应完全转化为CH?,使合成气中CO和CO?体积分数小于10×10-6。由于甲烷化催化剂使用温区较窄(300～400℃),起活温度较高,为防止超温,进入甲烷化反应器的 CO+CO?体积分数要求小于0.8%,同时,为防止甲烷化镍基催化剂中毒,合成气中硫含量要求小于0.1×10-6。 另外,国内城市煤气运用也比较广泛,目前主要有2种工艺:一是采用鲁奇气化生产城市煤气,粗煤气经过净化后直接送城市煤气管网,其甲烷浓度约15%,CO浓度约35%,典型运用工厂有河南义马煤气厂、哈尔滨煤气厂等。另一种是固定层间歇气化生产半水煤气,经过净化后半水煤气中CO体积分数为29%,通过等温移热的方法,对其实现甲烷化。在20世纪80年代,在缺乏耐高温甲烷化催化剂的情况下,中国五环工程有限公司率先开发和研究该甲烷化工艺技术。这一工艺在湖北沙市、十堰第二汽车制造厂和北京顺义等城市居民用气和工业炉用气的供应中实现了工业化。 五、甲烷化工艺技术特点 5.1 甲烷化技术特点 Davy甲烷化工艺中,采用Davy公司生产的CRG高镍型催化剂。其中镍含量约为50%。该催化剂的起活温度为250℃,最佳活性温度在300～600℃,失活温度大于700℃。在使用前须对H?进行还原,若温度低于200℃,催化剂会与原料气中的CO等生成羰基镍,但是正常运行时系统温度在250℃以上,J＆M公司可以提供预还原催化剂。因此在开停车段,要避免Ni(CO)?的产生。一般须用蒸汽将催化剂床层温度加热或冷却到200℃以上,然后用氮气作为冷媒或热媒介质置换。 对于甲烷化反应,合适的n(H?)/n(CO)=3,但在Davy甲烷化工艺中对该比例不需要严格控制,对原料气组分中的CO?也没有严格要求。这是由于CRG催化剂本生具有CO变换的功能。另外CRG催化剂具有对CO和CO?良好的选择性。因此在净化工艺中,应选择经济的CO?净化指标。 原料气经脱硫后直接进入甲烷化反应。一般要求净化总硫体积分数小于0.1×10-6就可以,但在戴维甲烷化工艺中甲烷化反应器前设置了保护床,以进一步脱硫,脱硫后总硫小于30×10-9。 由于反应温度的差别,补充甲烷化反应器中的催化剂寿命约比大量甲烷化反应器中催化剂寿命高2～3年。从已运行的情况来看,催化剂失活主要有2种原因:①催化剂中毒,主要毒物为S;②催化剂高温烧结。另外催化剂结碳后,也可能造成催化剂局部失活。甲烷化过程是一个高放热过程,在戴维甲烷化工艺 流程中可以产出高压过热蒸汽(8.6～12.0MPa,485℃),用于驱动大型压缩机,每生产1000m3天然气副产约3t高压过热蒸汽,能量效率高。
煤制气生产工艺 -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
一、煤制气生产过程安全技术 1.煤制气生产工艺 煤气泛指一般可燃性气体、煤或重油等液体燃料经干馏或气化而得到的气体产物。清洁无烟的气体燃料，火力强，容易点燃。煤气的主要成分是氢气一氧化碳和烃类。和空气混合成一定比例后，点燃会引起爆炸。焦炉煤气的爆炸极限为5%～36%,水煤气为6%～72%，发生炉煤气为20%～74%。一氧化碳不仅易燃，而且剧毒。 煤气可分为天然的和人工制造的两种。天然煤气有天然气、油田伴生气、煤矿矿井其天然沼气；人工制造的有煤气﹑液化石油气、石油裂解气、焦炉气、炭化炉气、水煤气、发生炉气、各种加压全气化的煤气，还有煤液化伴生的煤气其他工业余气等。国内煤气生产厂多采用二部气化法：烟煤先经干馏﹙焦化或炭化﹚裂解出挥发物同时生产焦炭或半焦；挥发物经过冷凝，分离出焦油，然后脱氮脱苯脱硫化氢等，获得中等热值的煤气。利用自产的焦或半焦作原料，进行再气化后，获得低热值的煤气。上述两种煤气经混合达到规定标准后，作为城市煤气使用。也有利于重油通过热裂化或催化热裂化，或得较高或中等热值的煤气。煤或焦炭半焦等固体燃料在高温常压或加压条件下与气化剂反应，可转化为气体产物和少量残渣。气化剂主要是水蒸气、空气﹙或氧气﹚或其或其混合气,气化包括一系列均相与非均相化学反应。所得气体产物视所用原料煤质、气化剂的种类和气化过程的不同而具有不同的组成，可分为空气煤气、半水煤气、水煤气等。煤气化过程可用于生产燃料煤气，作为工业窑炉用气和城市煤气；也可用于制造合成气，作为合成氨、合成甲醇和合成液体燃料的原料，是煤化工的重要过程之一。