煤制天然气工艺技术和催化剂的研究进展
近年来，伴随着我国社会经济的高速发展，社会对于各种能源资源的需求在逐年增加。为了最大化的提高煤矿资源的利用效率，人们逐渐将研究的方向转变为煤制天然气方面。作为一种常见的能源，煤制天然气在社会中得到了广泛的使用，并且为社会当中的各个行业领域做出了一定的贡献。本论文通过对煤制天然气工艺技术进行概述，分析了固定床甲烷化工艺技术以及浆态床甲烷化工艺技术，而后对煤制天然气催化剂的制作准备进行分析研究，旨在为相关研究人员提供一定参考的依据。
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为了实现国家可持续发展战略目标，传统的以煤矿作为主要能源结构的生产模式已经不能适应当前社会市场经济发展的需要。为了提高煤矿资源的利用效率，降低社会对于能源的消耗程度，人们逐渐将研究的对象转换为煤制天然气。煤制天然气与传统煤矿资源相比，属于一种较为清洁的能源，能够降低对周边环境的不良影响。对于煤制天然气制造工艺来说，其中最为重要的便是煤气化技术以及甲烷化技术。就目前阶段来说，随着人们对于周边生活以及工作的环境条件逐渐加强重视，因此，对于社会中使用的能源的清洁性有了更高的要求，促使煤制天然气技术已经取得了一定的成绩。
1 煤制天然气工艺技术概述
1.1 固定床甲烷化工艺技术
通常来说，对于化学专业而言，其化学反应主要分为两种，即一种为吸热反应，另一种为放热反应。而在煤制天然气工艺技术当中，甲烷化反应就是属于放热反应。当研究人员进行甲烷化反应时，为了避免反应时放出的热量对于最终的反应结果产生一定的影响，需要研究人员利用固定床反应器当中所包含的列管式换热器对热量进行排除操作。值得注意的是，为了最大程度的保证甲烷化反应的可控性，需要研究人员预先在不同的反应器当中设置多个固定床反应器，促使整个甲烷化反应能够缓慢稳定的进行。对于反应时周边环境温度的控制，可以借助于多步气体循环逐级进行冷却。
当前阶段，在市场当中存在的各种甲烷化工艺当中，主要是以德国鲁奇的煤制天然气甲烷化生产工艺较为成熟，并且在实际的工业生产中得到了一定的应用。德国鲁奇煤制天然气甲烷化生产技术，需要设置两个绝热固定反应器，同时在每一个反应器当中需要设置一个内部的循环散热系统。而利用该技术进行实际应用时，需要选择两种不同类型的催化剂帮助反应快速稳定的运行。其中一种为浓度百分之二十的镍与氧化铝相结合体系。需要特别注意的是，此种催化剂在使用之后会在短时间内失去活性。另一种催化师是高镍催化剂该催化剂是由巴斯夫公司所设计提供的。与前一种催化剂进行比较，这种高镍催化剂生命周期比较强，并且能够长时间保持一定的活性。对于鲁奇煤制天然气甲烷化生产技术来说，其
天然气制甲醇工艺技术总结 中化二建集团有限公司王瑞军 工程名 称：内蒙古天野化工油改气联产20万吨/年甲醇项目 工程地点：内蒙古呼和浩特巾 开工日期：2004年5月 竣工日期：2005年11月 投资金 额： 约6亿元人民币 1甲醇装置简介 1.1内蒙古天野化工集团为调整产品结构，开拓碳一化工领域产品，增强企业参与市场的竞争能力，解决企业生存发展问题，以天然气取代重油为原料，采用非催化部分氧化技术对现有的30万吨/年合成氨生产装置进行技术改造，同时增建一套以天然气为原料年产20万吨的甲醇装置。 1.2 本项目由中国五环科技有限公司设计，中化二建集团有限公司承建。所采用的技术均为国产。所选用的设备除三台天然气压缩机组为进口外，其余均为国产。设计日产甲醇667吨，日耗天然气608500立方米。装置采用：变频电机驱动离心式天然气压缩、 2.5MPa 补碳一段蒸汽转化炉、蒸汽透平驱动离心式合成气压缩机、8.0MPa林达均温合成塔、三塔 精馏、普里森膜分离氢回收、MEA二氧化碳回收工艺。另外还为合成氨配套一台蒸汽透平驱动离心式天然气压缩机。 2甲醇装置工艺特点 2.1 天然气压缩工序 天然气压缩工序是将1.25MPa( A)天然气压缩至蒸汽转化要求的压力2.85MPa(A)。天然气压缩机组采用德国阿特拉斯生产的电机驱动的离心式压缩机组?离心压缩机的显著 特点是单机打气量大。运转平稳无脉冲、维修少、无需备用，与蒸汽透平驱动相比投资少，占地面积较小。 2.2 天然气转化工序 2.2.1天然气转化工序是通过天然气和蒸汽转化反应生产甲醇合成需要的合成气。天然气转化工序只设一段转化炉，转化炉采用顶烧方箱炉，对流段为水平布置，水碳比为 3.2, 转化炉出口转化气温度855E，压力2.19MPa,甲烷含量约2.5% (干基)。 2.2.2 原料天然气脱硫采用钻钼加氢串氧化锌脱硫工艺，氧化锌脱硫槽采用双塔，可并联可串联保证天然气中总硫小于O.IPPn,同时脱硫剂更换不影响生产。
天然气处理工艺和轻烃回收技术 目录 一、天然气基础知识 二、天然处理工艺 三、天然气轻烃回收工艺技术 序 煤、石油和天然气是当今世界一次能源的三大支柱。随着经济的发展，世界能源结构正在改变，由以煤为主改变为以石油、天然气为主。天然气是一种高效、清洁、使用方便的优质能源．也是重要的化工原料。具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。天然气的用途越来越广，需求不断增加。 一、天然气基础知识 什么是天然气？ 中文名称：天然气 英文名称：natural gas 定义1：一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。 定义2：地下采出的，以甲烷为主的可燃气体。它是石蜡族低分子饱和烃气体和少量非烃气体的混合物。 （一）、天然气组成分类 1、烃类 烷烃：绝大多数天然气是以CH4为主要成分，占60%～～90%(V)。同时也含有一定量的乙烷、丙烷、丁烷。有的天然气还含有戊烷以上的组分，如C5～C10的烷烃。 (2) 烯烃和炔烃：天然气有时含有少量低分子烯烃如乙烯和极微量的低分子炔烃(如乙炔)。 (3) 环烷烃：天然气中有时含有少量的环戊烷和环已烷 (4) 芳香烃：天然气中的芳香烃多为苯、甲苯和二甲苯。 2、非烃类 (1) 硫化物：H2S、CS2、COS(羰基硫)、RSH(硫醇)、RSR(硫醚)、R-S-S-R(硫代羧酸和二硫化物)、C4H4S（噻吩）。 (2) 含氧化合物：CO2、CO、H2O。 (3) 其它气体：He、N2。H2。 3、天然气的分类 天然气的分类方法通常有三种。 (1)按照油气藏的特点和开采的方法不同，天然气可分为三类，即气田气、凝析气田气和油田伴生气。 ①气田气是指从纯气田开采出来的天然气，它在开采过程中没有或只有较少天然汽油凝析出来。这种天然气在气藏中，烃类以单相存在，其甲烷的含量约为80％～90％（体积分数)，还古有少量的乙烷、丙烷和丁烷等，而戊烷以上的烃类组分含量很少。
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。
天然气制合成气的新技术 摘要：伴随煤炭石油等能源的日益枯竭，天然气等新型能源进入到人们的视野当中，如何更有效的利用天然气成为关键。本文简单介绍了国内外天然气的化工利用情况，并介绍了天然气为原料制成的合成物，最后分析了天然气制合成气的新技术。 关键词：天然气催化工艺 天然气作为一种新兴重要能源，一般情况下不能直接利用，在合成燃料前会先合成气，而在整个天然气转化为使用能源的过程当中，合成气的步骤耗费相当大的成本，能够占到全程的百分之六十左右，因此天然气制合成气工艺的改善是一个巨大挑战。近年来国外发展了自然重整，非催化部分氧化和联合重整等制合成气新工艺。 一、国内外天然气的化工利用 上世纪初西方国家首次铺设了天然气管道为化工使用，自此天然气成功加入了世界能源的行列，各个国家开始了天然气的开发使用，并在相当长时间段内有着飞速发展，从1940年发展速度的开始提升至1960年达到鼎盛，天然气利用技术趋于成熟，转化成各类能源物，一定程度上促进了各国的发展。至70年代，由于石油化工廉价化，天然气研发的脚步减慢，但仍有着较为稳定的发展速度。目前，石油供给短缺，价格不断上升，世界石油局势紧张，而天然气作为一种新兴能源，处于开发的初级阶段，且储量巨大，国际能源机构认为，天然气产量增加，并且今后将会作为主要能源之一。 作为21世纪新兴能源，天然气合成燃料的工艺备受关注，不断得到改善，被应用到工业化工中去。企业中的天然气转化工艺，可分为以下两种方法： 1.直接转化法 在制作乙烯过程中，当利用甲烷作氧化剂时，可以选择氧化制甲醇和甲醛。 2.间接转化法 天然气制燃料常用的就是间接转化法，利用转化器将天然气进行转化，合成的合成气，应用于工业化工上，将之彻底转变成燃料、化肥等。 二、以天然气为原料的化工合成物 1.合成氨 氨肥是化肥工业中的主导产品，世界各国对化工氨需求量大，氨的产量直接
天然气脱硫工艺介绍 （1）工程中常用的天然气脱硫方法 天然气脱硫的方法有很多种，习惯上把采用溶液或溶剂做脱硫剂的脱硫方法称为湿法脱硫，采用固体做脱硫剂的脱硫方法称为干法脱硫。 一般的湿法脱硫有化学溶剂法（如醇胺法）、物理溶剂法（如Selexol法、Flour法）、化学-物理溶剂法（如砜胺法）和直接转化法（如矶法、铁法）。常见的干法脱硫有膜分离法、分子筛法、不可再生固定床吸附法和低温分离法等。 （2）天然气脱硫方法选用原则 天然气组分、处理量、硫含量、厂站所处自然条件、产品质量要求、运行操作要求等都是天然气脱硫工艺的选择依据。目前，根据国内外工业实践的经验，天然气脱硫脱碳工艺的选择原则可参考以下内容。 ①原料气中含硫量高，处理量大，硫碳比高需要选择性吸收H2S同时脱除相当量的CO2,原料气压力低，净化气H2S要求严格等条件下，可选择醇胺法作为脱酸工艺。 ②原料气中含有超量的有机硫化物需要脱除，宜选用砜胺法。此外，H2S分压高的原料气选用砜胺法时能耗远低于醇胺法。 ③H2S含量较低的原料气中，潜硫量在d?5t/d时可考虑直接转化法，潜硫量低于d的可选用非再生固体脱硫法如固体氧化铁法等。 实践中，往往在选择基本工艺方案之后，根据具体情况进行技术经济比较，最终确定天然气的脱硫脱碳方法。图1和图2分别表示了原料气中酸气分压和出口气质量指标对脱硫方案选择的影响。 图1脱硫方案选择与酸气分压的关系 图2脱硫方案选择与进、出口气质量指标的关系 （3）低含硫量天然气脱硫方案 某项目天然气组分和参数如下: 表1原料气组分表
表2原料气工艺参数表 几种脱硫工艺方案如下: ①干法脱硫固定床吸附法 氧化铁固体脱硫是典型的干法脱硫工艺，处理原料气中的H2S含量一般在lOppm 到1%之间。工艺流程图如图3。 原料气首先进行过滤分离，除去固体杂质和游离水后，进入脱硫装置固体脱硫塔进行吸附脱除气体中含有的H2S，其余塔进行更换脱硫剂工作。脱硫后的净化气经过滤分离，除去化学反应产生的水和气流带出的脱硫剂杂质后输出。 氧化铁固体脱硫工艺所需要的主要设备见表3,常见脱硫装置见图4。 图3氧化铁固体脱硫工艺流程
天然气处理与加工工艺 第一章 1，天然气的主要成分是甲烷，此外还有乙烷，丙烷，丁烷，戊烷及己烷以上的烃类 2，天然气的分类（1）按产状分类，游离气和溶解气（2）按经济价值分类，常规天然气和非常规天然气（3）按来源分类，于油有关的气，与煤有关的气，天然沼气，深源气，化合物气（4）按组成分类，干气，湿气，贫气，富气或净气，酸气（5）我国习惯分法，伴生气，气藏气和凝析气 3.天然气的主要产品；液化天然气，液化石油气，天然气凝液，天然气油，压缩天然气 4.天然气处理与加工含义（1）天然气加工是指从天然气中分离，回收某些组分，使之成为产品的那些工艺过程（2）天然气处理是指使天然气符合商品质量和管道运输要求所采取的工艺过程 5.烃露点；在一定压力下，天然气中烃类开始冷凝的温度 水露点；在一定压力下，天然气中水蒸气开始冷凝的温度 6.华白指数；是代表燃气特性的一个参数，是燃气互换性的一个判定指数，只要一种燃气于燃具所使用的另一种燃气的华白指数相同，则此燃气对另一种燃气具有互换性 第二章 1.相图 2.预测天然气水含量的方法，图解法和状态方程法 3.引起水合物形成的主要条件是（1）天然气的温度等于或低于露点温度，有液态水存在（2）在一定压力和气体组成下，天然气温度低于水合物形成的温度（3）压力增加，形成水合物的温度相应增加 4.水合物形成的条件预测；相对密度法，平衡常数法，Baillie和Wichert法，分子热力学模型法，实验法 5.天然气水合物的结构；体心立方晶体结构，金刚石型结构，结构H型水合物 在形成水合物的气体混合物体系中，可能出现平衡共存的相有气相，冰相，富水液相，富烃液相和固态水合物相 6.吸附负荷曲线（吸附波）；在吸附床层中，吸附质沿不同床层高度的浓度变化曲线，称为吸附曲线 7.破点；床层出口气体中水的浓度刚刚开始发生变化的点，为破点 8.透过（穿透）曲线；从破点到整个床层达到饱和时，床层出口端流体中吸附质的浓度随时间的变化曲线 9.吸附剂平衡吸附量；当床层达到饱和时，吸附剂的吸附量 10.动态（有效）吸附（湿容）量，吸附过程达到破点时，吸附剂的吸附量 11.天然气脱水方法，天然气绝对含水量；每标准立方米天然气的实际含水量 12.天然气饱和含水量；在一定温度压力下，天然气与液态水达到平衡时气体的绝对含水量 13.天然气的相对湿度；天然气中实际含水量与饱和含水量之比 14.天然气的水露点；在一定压力下，天然气中的水蒸汽开始冷凝的温度 第三章 热力小学抑制剂，动力学抑制剂的作用机理及应用特点？ 向天然气中加入水合物动力学抑制剂后，可以改变水溶液或水合物相的化学位，从而使水合物形成的条件向较低的温度或较高的压力范围；动力学抑制剂注入水后在溶液中的浓度
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
天然气脱硫工艺介绍公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
天然气脱硫工艺介绍 （1）工程中常用的天然气脱硫方法 天然气脱硫的方法有很多种，习惯上把采用溶液或溶剂做脱硫剂的脱硫方法称为湿法脱硫，采用固体做脱硫剂的脱硫方法称为干法脱硫。 一般的湿法脱硫有化学溶剂法（如醇胺法）、物理溶剂法（如Selexol法、Flour法）、化学-物理溶剂法（如砜胺法）和直接转化法（如矾法、铁法）。常见的干法脱硫有膜分离法、分子筛法、不可再生固定床吸附法和低温分离法等。（2）天然气脱硫方法选用原则 天然气组分、处理量、硫含量、厂站所处自然条件、产品质量要求、运行操作要求等都是天然气脱硫工艺的选择依据。目前，根据国内外工业实践的经验，天然气脱硫脱碳工艺的选择原则可参考以下内容。 ①原料气中含硫量高，处理量大，硫碳比高需要选择性吸收H 2 S同时脱除相 当量的CO 2，原料气压力低，净化气H 2 S要求严格等条件下，可选择醇胺法作为脱 酸工艺。 ②原料气中含有超量的有机硫化物需要脱除，宜选用砜胺法。此外，H 2 S分压高的原料气选用砜胺法时能耗远低于醇胺法。 ③ H 2 S含量较低的原料气中，潜硫量在d～5t/d时可考虑直接转化法，潜硫量低于d的可选用非再生固体脱硫法如固体氧化铁法等。 实践中，往往在选择基本工艺方案之后，根据具体情况进行技术经济比较，最终确定天然气的脱硫脱碳方法。图1 和图2 分别表示了原料气中酸气分压和出口气质量指标对脱硫方案选择的影响。
图1 脱硫方案选择与酸气分压的关系 图2 脱硫方案选择与进、出口气质量指标的关系（3）低含硫量天然气脱硫方案 某项目天然气组分和参数如下： 表1 原料气组分表 表2 原料气工艺参数表
第一篇天然气处理工艺
一、天然气基本概念 1．天然气的利用 天然气发电清洁民用燃料作为化工原料天然气用作发动机燃料 2．天然气的组成与分类 （1）天然气的组成 天然气是以甲烷为主的碳氢化合物的混合物，而且这些化合物大部分是烷烃，其组成如下 CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5+ N2 CO2 H20 H2S He Ar Xer （2）天然气的分类 (1) 按天然气的来源可分为： ①气田气（气藏气；气层气）在地下储层中呈均一气相存在, 采出地面仍为气相的天然气。从气田中开采出来的，主要成分是甲烷和乙烷。 ②伴生气在地下储层中伴随原油共生，或呈溶解气形式溶解在原油中，或呈自由气形式在含油储层游离存在的天然气。与油共生，甲烷含量一般为70～80％。 (2)按甲烷含量可分为： ①干气（贫气）一般甲烷含量在90％以上，轻烃含量少。 ②湿气（富气）一般甲烷含量在90％以下，轻烃含量较高。 3．天然气加工的目的(4个） （1）燃气管网供气：主要内容包括，①脱除天然气中的硫化氢和二氧化碳，解决空气污染和热值问题，②脱重烃和水，解决输入过程的重烃和水的冷凝问题。 （2）天然气液化：主要解决天然气的远距离输送问题, 特别是跨海运输问题。由于液化（常压，-162℃）天然气的体积为其气体（20℃，101.325kp）体积的1／1625，故有利于输送和储存。（3）供应石油化工原料：①提供较纯的原料甲烷作为制氢、生产尿素和甲醇的原料；②回收轻烃，作为裂解、脱氢、异构化、芳构化及氧化等生产化学品的原料。 （4）提供石油液化气和天然气凝析油:石油液化气为城市提供燃料，凝析油经物理加工生产系列溶剂油。 5．天然气加工过程
天然气制备合成气 天然气作为一种清洁、环境友好的能源，越来越受到广泛的重视。天然气作为一种清洁、环境友好的能源，越来越受到广泛的重视。制合成气是间接利用天然气的重要步骤，也是天然气制氢的基础，充分了解天然气制合成气 的工艺与催化剂对于我们进一步研究天然气的利用将有很大帮助。天然气中甲烷含量一般大于90%，其余为小量的乙烷、丙烷等气态烷烃，有些还含有少量氮和硫化物。其他含甲烷等气态烃的气体，如炼厂气、焦炉气、油田气和煤层气等均可用来制造合成气。 目前工业上有天然气制合成气的技术主要有蒸汽转化法和部分氧化法。本文主要对蒸汽转化法进行具体的描述，并具体介绍此工艺的发展趋势。 蒸气转化法 蒸气转化法是目前天然气制备合成气的主要途径。蒸汽转化法是在催化剂存在及高温条件下，使甲烷等烃类与水蒸气反应，生成CO H 、2等混合气，其主反应为： 2243H CO O H CH +=+，mol /206298KJ H =?Θ 该反应是强吸热的，需要外界供热。因为天然气中甲烷含量在90%以上，而甲烷在烷烃中热力学最稳定，其他烃类较易反应，因此在讨论天然气转化过程时，只需考虑甲烷与水蒸气的反应。 甲烷水蒸气转化反应和化学平衡 甲烷水蒸气转化过程的主要反应有： 2243H CO O H CH +?+，mol /206298KJ H =?Θ 222442H CO O H CH +?+，mol /165298KJ H =?Θ 222H CO O H CO +?+，mol /9.74298KJ H =?Θ 可能发生的副反应主要是析碳反应，它们是： 242H C CH +?，mol /9.74298KJ H =?Θ 22CO C CO +?，mol /5.172-298KJ H =?Θ O H C H CO 22+?+，mol /4.131-298KJ H =?Θ
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，
天然气转化合成甲醇的工艺综述 2015-6-24 专业：化工12-3班 学号： 学生姓名：劳慧 指导教师：刘峥
一．前言 (1) 二．主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三．结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四．参考文献 (8)
天然气转化合成甲醇的工艺 一．前言 20世纪60年代，石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时，以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是，天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此，天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源，同时也是主要的温室气体之一，合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用，而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品，比如生产合成氨还有甲醇，其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料，主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等，并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂，添在汽油中可提高汽油的辛烷值，甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品（焦炭、焦炉煤气）、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。
国内外天然气制合成气技术进展 徐俊忠 （西南石油大学化学化学化工学院，四川成都610500） 摘要：本文综述了国内外天然气制合成气技术的研究进展,主要介绍了甲烷部分氧化技术（包括固定床工艺、流化床工艺和陶瓷膜工艺）,甲烷临氧化制备合成气技术（包括甲烷临氧CO 2重整制合成气、甲烷临氧自热三重整制合成气和甲烷临氧水蒸气重整制合成气），水蒸气转化制备合成气，CO 2转化法制合成气，自热式转化法制合成气，以及新出现的激光促进表面反应技术和等离子体技术。 关键词：天然气，制备，合成气，技术进展 T hermal cracking gas of h ydrocarbon separation method were reviewed Xu Junzhong (College of Chemistry and Chemical Engineering,Southwest Petroleum University,Chengdu 610500) Abstract:In the paper,the progress on preparation of synthetic gas from natural gas using different processes were described.methane partial oxidation process was introduced(Including fixed-bed process,fluidized-bed process and ceramic membrane process),the preparation of methane oxidation syngas technology(autothermal CO 2reforming(ATR-CO 2),triple-reforming of methane and autothermal H 2O reforming (ATR-H 2O)),water vapor into syngas preparation,CO 2into syngas preparation,self-heating transformation ssyngas preparation,the recent discovery of laser surface reaction to promote technology and plasma technology. Key words ：Natural gas,preparation,synthetic gas,technology progress 1引言 根据17届世界石油会议提供的调查数据，全球现已探明的天然气储量为3141071.1m ×，按油当量计这与全球探明的石油储量十分接近。但因石油的储采比天然气的储采比高，预计石油资源40年后就会枯竭，天然气资源可维持约60年。我国在2005年探明的天然气储量约为312103m ×，我国天然气的人均占有量仅为全球的十分之一。对我国来讲,如何好喝的利用这些珍贵的天然气资源具有十分重要的意义。[1]
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
龙岗天然气净化厂概况 1龙岗天然气净化厂简介 龙岗天然气净化厂位于四川省南充市仪陇县阳通乡二郎庙村 1 社二郎庙，位于仪陇县西北面边沿山区，距仪陇县老城区直线距离约54km，西南距仪陇县新城区直线距离约71km，北侧距立山镇直线距离约。设计的原料天然气处理能力 4 3 为 1200×10 m/d ，设计的原料气压力～，单列装置的原料天然气处理能力为 43 600×10 m/d ，共 2 列，装置的操作弹性为50～ 100%，年运行时间 8000 小时。龙岗天然气净化厂主要包括主体工艺装置、辅助生产设施和公用工程几部分。 其原料气组成如下表所示： 组分摩尔分率，mol%组分摩尔分率，mol% H2S i-C4H10 CO2n-C4H10 H2O N2+He CH4H2 C2H6O2+Ar 注： 1）原料气不含有机硫 2）原料气温度 30~36℃ 2生产工艺 由集气总站来的原料天然气先进入脱硫装置，在脱硫装置脱除其所含的几 乎所有的 H2S 和部分的 CO2，从脱硫装置出来的湿净化气送至脱水装置进行脱水 处理，脱水后的干净化天然气即产品天然气，经输气管道外输至用户，其质量 按国家标准《天然气》（GB17820-1999）二类气技术指标控制。脱硫装置得到的酸气送至硫磺回收装置回收硫磺，回收得到的液体硫磺送至硫磺成型装置，经 冷却固化成型装袋后运至硫磺仓库堆放并外运销售，其质量达到工业硫磺质量 标准（ GB2449-92）优等品质量指标。为尽量降低 SO2的排放总量，将硫磺回收装置的尾气送至尾气处理装置经还原吸收后，尾气处理装置再生塔顶产生的酸 气返回硫磺回收装置，尾气处理装置吸收塔顶尾气经焚烧炉焚烧后通过 100m高烟囱排入大气。尾气处理装置急冷塔底排出的酸性水送至酸水汽提装置，汽提 出的酸气返回硫磺回收装置，经汽提后的弱酸性水作循环水系统补充水。总工 艺流程方框图见图 2-1 。
天然气制备合成气 天然气作为一种清洁、环境友好的能源，越来越受到广泛的重视。天然气作为一种清洁、环境友好的能源，越来越受到广泛的重视。制合成气是间接利用天然气的重要步骤，也是天然气制氢的基础，充分了解天然气制合成气的工艺与催化剂对于我们进一步研究天然气的利用将有很大帮助。天然气中甲烷含量一般大于90%，其余为小量的乙烷、丙烷等气态烷烃，有些还含有少量氮和硫化物。其他含甲烷等气态烃的气体，如炼厂气、焦炉气、油田气和煤层气等均可用来制造合成气。 目前工业上有天然气制合成气的技术主要有蒸汽转化法和部分氧化法。本文主要对蒸汽转化法进行具体的描述，并具体介绍此工艺的发展趋势。 蒸气转化法 蒸气转化法是目前天然气制备合成气的主要途径。蒸汽转化法是在催化剂存在及高温条件下，使甲烷等烃类与水蒸气反应，生成 H2、CO等混合气，其主反应为： CH4 + 出0 =C0+3战，人H% =206KJ/mol 该反应是强吸热的，需要外界供热。因为天然气中甲烷含量在 90%以上，而甲烷在烷烃中热力学最稳定，其他烃类较易反应，因此在讨论天然气转化过程时，只需考虑甲烷与水蒸气的反应。 甲烷水蒸气转化反应和化学平衡 甲烷水蒸气转化过程的主要反应有： CH4 +日2。= CO+3H2，A^29^206KJ/mol CH4+2H2O= CO2+4H2，AH % =165KJ/mol CO + H 2O u CO2+ H2，△H % = 74.9KJ / mol 可能发生的副反应主要是析碳反应，它们是： CH4=C+2H2，也Hd98 =74.9KJ/mol 2CO U C+CO2，心Hd98 =-172.5KJ/mol CO + H2U C + H2O，心H 色98 =-131.4KJ /mol
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。