煤制气生产工艺

煤制天然气工艺技术和加工过程煤制天然气工艺技术和加工过程传统的煤制天然气技术是以煤炭为原料，气化生产合成气，经净化和转化以后，在催化剂的作用下发生甲烷化反应，生产热值符合规定的替代天然气(Substitute Natural Gas)，也被称为煤气化转化技术。

此技术需要的设备较多，投资较高，但技术非常成熟，甲烷转化率高，技术复杂度略低，因此应用更加广泛，是煤制天然气中的主流工艺。

煤制天然气与煤制其他能源产品相比，能量效率高，单位热值水耗低。

从工艺技术和加工过程可分为“一步法”和“两步法”两种。

(1)“一步法”煤制天然气技术“一步法”煤制天然气技术就是以煤为原料直接合成甲烷，从而得到煤制天然气的方法，又称“蓝气技术”。

该技术是将煤粉和催化剂充分混合后送人反应器，与水蒸气在一个反应器中同时发生气化和甲烷化反应，气化反应所需的热量刚好由甲烷化反应所放出的热量提供。

反应生成的CH4和CO2混合气从顶部离开反应器进入一个旋风分离器，分离出混合气中夹带的固体颗粒，然后进入一个气体净化器，脱除其中的硫，最后分离出CO2得到煤制合成天然气(SNG)。

煤灰由反应器下部流出，在一个专门设备中和催化剂进行分离，分离的催化剂返回煤仓继续循环使用。

蓝气技术的特点是在一个反应器中催化3种反映：气化反应、水煤气变换反应、甲烷化反应，难点是催化剂的分离。

(2)“两步法”煤制天然气技术“二步法”是先将煤转化成合成气(H2和CO)，然后再进行甲烷化得到SNG的方法。

从煤转化为SNG需要经历几个步骤：①气化：在一定压力(3～4 MPa)和温度(1000～1300℃)下，煤与氧气和过热水蒸气的混合物发生气化反应生成富含H2和CO的煤气。

②变换冷却：煤气通过部分变换反应将H2和CO体积比调整为3：l。

所用催化剂为耐硫的钴钼催化剂，操作温度为200～500℃。

然后再将高温变换气冷却至约40℃。

③净化(低温甲醇洗)：在-17～40℃下，利用甲醇对H2S和CO2优良的吸收性能，脱除变换气中的H2S和CO2，得到净化气。

煤制天然气生产工艺装置
1 、煤制天然气装置
原料煤通过煤气化、变换、酸性气体脱除、高甲烷化工艺来生产天然气（SNG)。

1.1 、备煤加压气化装置
装置采用纯氧碎煤加压气化技术单套气化炉系统主要有以下几部分组成：1.煤斗 2.煤锁 3.气化炉4.灰锁5. 洗涤冷却器6.废热锅炉。

2 、变换冷却装置
气化装置来粗煤气经洗涤塔用酚水洗涤后经换热器换热后进入预变炉和主变炉反应，经换热器换热再进入废热锅炉回收余热，然后煤气进入三级换热器依次与脱氧水、脱盐水、循环水换热使煤气温度降低再进入气液分离器将煤气中的冷凝液分离出去，然后送入下游的低温甲醇洗装置；
3 、低温甲醇洗装置
制冷为甲醇洗装置、空分装置各氨冷却器提供不同等级的制冷液氨，同时又把返回的气氨在此压缩、冷凝成液氨。

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汽作热源，系统中的溶解热及冷凝热由冷却水带出。

4 、甲烷化装置
甲烷化装置将低温甲醇洗装置来的净化气经甲烷化、天然气压缩、天然气干燥三个工序；将净化气中的CO、CO2 与H2在甲烷化反应器内镍基催化剂的作用下生成含甲烷94%--96%以上的人造天然气送干燥单元。

5 、干燥脱水装置
湿气通过入口分离器，除去液态烃和固态杂质后，进入吸收塔底部。

在吸收塔内向上通过充满甘醇的填料段或一系列泡帽或阀盘和甘醇充分接触，被甘醇脱去水后，再经过吸收塔内顶部的捕露网将夹带的液体留下。

最后脱水后的干气离开吸收塔，经过贫甘醇冷却器( 甘醇─干气热交换器)后进入销售输气管网。

煤制天然气的工艺流程
煤制天然气是指将煤通过一系列的物理、化学反应转化为天然气的过程。

下面是一般的煤制天然气工艺流程：
1. 煤炭粉碎：将煤炭破碎成适当的颗粒大小，增加反应表面积。

2. 煤气化：将煤炭颗粒与气体（通常是水蒸气和氧气或空气）在高温下反应，产生合成气体（主要是一氧化碳和氢）和一些其他气体、灰渣等。

3. 气体净化：通过一系列的净化工艺，如除尘、脱硫、脱砷、脱气化物等，去除合成气中的固体颗粒、硫化氢、氯化物等有害物质。

4. 合成气转化：将合成气通过化工反应转化为天然气，主要包括甲烷合成和甲醇合成两种常见工艺。

5. 甲烷合成：将合成气经过合成反应器，催化剂的作用下，转化为甲烷（主要成分）。

甲烷合成反应通常采用低温合成和高温合成两种工艺。

6. 甲醇合成：将合成气通过甲醇合成反应器，催化剂的作用下，转化为甲醇。

甲醇在后续工艺中可以进一步转化为甲烷。

7. 甲烷处理：对甲烷进行脱硫、脱水、脱碳等处理，使其符合天然气管道输送
标准。

8. 天然气储存和输送：经过处理的煤制天然气可以注入储气库进行储存，也可以通过管道输送至用户。

需要注意的是，不同的煤制天然气工艺流程会有一定的差异，具体的工艺设计和操作也会因不同的厂家和地区而有所不同。

以上只是一个一般的煤制天然气工艺流程的概述。

第一章煤气炉现状和工作原理1.1煤气炉现状目前我国化肥企业中Φ3600造气炉有近50台套，是60年代引进的。

到目前为止，除了对炉本体设备及部分附属设备作了相应改造外，对其流程基本没有改动，仍沿袭传统的工艺流程，即煤气发生炉—燃烧室—废热锅炉—洗气箱—洗气塔—烟囱。

工艺流程图如下：图1-1原料气工艺流程图Figure1-1Technological process of feed gas该流程存在如下缺点：吹风气潜热回收在燃烧室中进行。

为了避免燃烧室爆炸，要求上行炉温在650℃以上。

上行温度高必然使气化床层带出热量增多，造成白煤消耗增加，有的厂吨氨煤耗高达1.5t。

在目前煤炭资源紧张、价格较高的情况下，吨尿素制造成本约上升80元。

因此，使用Φ3600造气炉的绝大部分中型氮肥厂已不回收吹风气潜热，原有燃烧室只作除尘过热器使用。

这样势必影响煤气除尘效果，加大煤气系统阻力，造成产气量下降。

吹风气及上行煤气的显热由火管式废热锅炉回收，由于其中夹带大量粉尘，而燃烧室作为旋风除尘器使用效果又不理想，加之火管式废热锅炉气体流通面积小，气体流速较大，因此锅炉冲刷磨损较严重。

此外，由于燃烧室停用，吹风气及上行煤气温度下降(约350℃)，而废锅换热面积较大(540m2左右)，致使废锅煤气出口端管束的管壁温度在露点以下，煤气中的硫化物对管束腐蚀严重。

这就造成废锅使用寿命大大缩短，有的厂甚至不到2年。

且该流程不能回收下行煤气显热，使有效热量利用率下降。

洗气箱的存在增加了制气时系统阻力，影响了气化剂入炉流量，从而影响了单炉发气量,并对工艺调优带来负面影响。

1.2工作原理在合成氨生产中，需要制备氢氮比为3∶1的原料气。

在中小型氮肥厂中，大都以空气和蒸汽为汽化剂，间歇通入固定床煤气炉，与灼热的炭起反应，生产半水煤气。

根据生产工艺和安全需要，制气循环分为吹风，上吹制气，下吹制气。

二次上吹，吹净五个阶段。

主要过程有两个：即吹风和制气，通过油压微机来控制各油压阀门按照工艺要求准确开启或关闭来实现的。

煤制天然气生产工艺及优化摘要：在社会经济水平不断提升的背景下，人们更加关注环境问题，对天然气产生了更大的需求。

在不断增长世界天然气产量的同时，为天然气化工提供了充足的原料。

天然气已经成为社会发展的主体性产业，为积极响应我国所提出的可持续发展理念，全面落实环保工作，需要对天然气化工的发展现状进行明确的分析，确保天然气得到有效的应用，积极推动我国与其他国家之间的交流和合作，不断加强新技术的学习，以发挥天然气化工技术的重要作用，积极推动我国社会经济稳定性的提高。

关键词：煤制;天然气生产;工艺;优化引言煤化工也是增加煤炭产业附加值、实现高碳能源低碳化利用的重要力量，已成为发挥能源资源禀赋特长、支撑国家现代化的重要途径和手段。

中国是全球煤化工生产大国，已经走出了一条中国特色的能源与化工融合发展的清洁高效的工业化之路。

可以确定的是，煤炭在中国化工领域短期内很难被完全替代，未来煤炭的清洁高效利用将是煤化工领域的重中之重。

煤制天然气（SNG）是煤化工的重要组成，整体转化效率（55%～60%）远高于其他煤化工类型，而且水耗较低，是煤炭清洁化利用的重要方向之一。

1煤制天然气工艺技术该煤制天然气项目的原料为褐煤，设计规模为１３．３亿ｍ３／ａ，煤制天然气的工艺流程见图１。

该项目通过碎煤加压气化来生产粗煤气后，再通过部分变换冷却使ＣＯ２转化为ＣＯ，将Ｈ２／ＣＯ的比值调节至约３．０，然后将调整好比例的粗煤气通过低温甲醇洗技术，脱除粗煤气中的ＣＯ２和Ｈ２Ｓ等酸性气体变为净化气，最后经过甲烷化技术和压缩脱水工艺生产出合格天然气；除生产主产品天然气外，同时副产粗酚、混合苯、焦油、硫铵以及硫磺。

2煤制天然气生产工艺及优化2.1深化改革，以市场化机制促进清洁低碳灵活电源的发展尽快形成顶层设计思路，分阶段、有步骤的完善电价市场化机制，通过电力市场和碳市场耦合作用，大力促进灵活低碳电源建设。

短期内对调峰天然气发电推行“两部制”电价，完善天然气价格与上网电价联动机制，体现气价的季节性变化，有效保障气电调峰作用的发挥；加快形成容量市场/辅助服务市场、电量市场、碳市场/碳税、污染物排放交易市场/环境税等协调统一的市场架构，体现含外部性电源间的公平竞争，确保绿色低碳灵活性电源的竞争优势；中长期逐步完善用户参与的辅助服务分担共享机制，确保新型电力系统的供应安全，也保障能源转型的平稳和可持续。

煤制天然气是一种通过煤炭制造可替代天然气的工艺过程。

以下是一般煤制天然气的工艺流程：
1.煤炭破碎与煤气化：首先，将煤炭经过破碎设备碎化成合适的粒度，并将其送入煤气化炉。

煤气化炉中煤炭与空气或氧气流进行煤气化反应，生成一种称为合成气的气体。

合成气主要由一氧化碳、氢气和少量的二氧化碳、氮气等成分组成。

2.温度调节与除尘：合成气进入后处理系统时，需要进行温度的调节和除尘处理。

一般采用换热器来调节合成气的温度，使其达到适宜的反应温度。

3. 焦炉气和蒸馏：经过温度调节后，合成气被送入蒸馏塔。

在蒸馏塔中，合成气进行馏分分离，分离出不同碳数的烃类气体，主要有甲烷、乙烯和苯等组分。

4.吸附分离：从蒸馏塔顶部蒸馏出来的气体中，进一步通过吸附剂进行分离处理。

吸附剂可以选择合适的材料，如分子筛等，根据各成分的吸附性质来实现不同成分的分离。

5.气体制冷与液化：经过吸附分离后，可以对冷却后的气体进行制冷处理，使其冷却到低温。

低温下，一部分气体可通过压缩机进行液化，形成液态的天然气。

6.储存与输送：液化的天然气可以被储存和输送。

它可以通过管道输送到需要的地方，供人们使用；也可以通过储罐等设施进行储存，以备后续供应。

需要注意的是，具体煤制天然气工艺流程可能会有所不同，具体会受到工艺技术、煤炭种类和工厂设备等因素的影响。

上述流程仅作为一般参考，以了解煤制天然气的基本工艺过程。

在实际应用中，还需要根据具体情况进行工艺设计和优化。

煤制气工艺流程
《煤制气工艺流程》
煤制气工艺是一种利用煤炭作为原料，通过气化反应生产合成气的技术。

合成气是一种由一氧化碳和氢气组成的混合气体，可用于燃料、化工原料和发电等多种领域。

煤制气工艺流程通常包括气化、净化、合成和加氢等步骤。

首先是气化过程，将煤炭在高温和氧气(或者水蒸气)的存在下
发生气化反应，生成合成气。

气化过程可以采用多种方法，包括固体床气化、流化床气化、煤粉气化等。

气化之后，产生的合成气中会含有一定量的固体颗粒、灰分和硫化物等杂质，需要进行净化处理。

净化过程主要包括固体颗粒和灰分的除尘、去除硫化物和氨的脱硫和脱氮等步骤。

净化后的合成气进入合成步骤，通过催化剂的作用将一氧化碳和氢气进行化学反应，生成甲烷、乙烯、甲醇等化工原料，以及低温合成燃料。

最后，在加氢装置中，通过加氢反应将一氧化碳和氢气进行加氢处理，生成更加纯净的合成气。

煤制气工艺流程虽然复杂，但是由于煤炭资源广泛、储量丰富，且价格相对较低，因此在能源转型和气候变化的背景下，煤制气工艺受到了广泛关注。

通过不断的技术改进和创新，煤制气工艺已经取得了很大的进展，成为了替代传统石油、天然气的重要能源来源。

随着能源技术的不断发展，煤制气工艺流程也
将逐步实现更高效、更环保的生产方式，为能源生产和利用带来更多可能性。

煤制天然气生产工艺
稿子一：
嘿，朋友们！今天咱们来聊聊煤制天然气这神奇的生产工艺。

你知道吗？这煤制天然气可不是个简单的事儿。

首先得把煤弄碎弄细，就像给它来个“粉碎大变身”。

然后呢，把这些碎煤放进一个大大的“魔法炉”里，通过高温和一些特别的化学反应，让煤发生变化。

挑出来的气体还不够纯，就像一杯没过滤干净的水，还得再加工加工。

经过一系列的处理步骤，把杂质去掉，让气体越来越纯，越来越接近咱们想要的天然气。

等到这些气体终于变得纯净又优质，就像是一群训练有素的小士兵，排好队准备为我们服务啦。

它们会通过管道，跑到我们的家里，给我们做饭、取暖，让我们的生活变得更方便、更温暖。

怎么样，煤制天然气的生产工艺是不是很有趣呀？
稿子二：
亲爱的小伙伴们，今天咱们一起走进煤制天然气的奇妙世界！
说起煤制天然气，那可是个相当厉害的过程。

一开始，那些黑黑的煤就像是一群等待变身的“小怪兽”。

然后呢，会有厉害的机器把它们磨成细细的粉末。

接着，这些粉末被送进超级热的大容器里，就好像是在进行一场火热的“大冒险”。

在里面，它们发生了神奇的变化，变成了各种各样的气体。

这时候，就像是在一个大派对里挑选出最优秀的舞者，要把有用的气体挑出来。

这个过程可不简单，需要很多专业的知识和厉害的技术。

经过一番努力，这些气体终于变得纯净又好用啦。

它们欢快地跑向管道，就像一群快乐的小精灵，去到我们需要的地方，给我们带来光明和温暖。

煤制天然气的生产工艺充满了惊喜和挑战，是不是很神奇呢？。

煤制天然气的工艺技术方案主要是以煤为原料，采用加压粉煤气化或水煤浆气化、变换、低温甲醇洗气体净化、克劳斯硫回收、甲烷化、煤气水分离等工艺技术生产产品天然气和副产品硫磺、石脑油、焦油、粗酚、液氨等。

一氧化碳加氢合成甲烷属于多相催化气相反应,基本的反应式是:CO + 3H2 CH4 + H2O ΔH = - 20614 kJ / kmol (1)此反应使用含钴或含镍催化剂,在200～350 ℃下CO催化加氢为甲烷,是F- T 法合成烃类的一种特殊情况.备煤(5~50mm)－碎煤加压气化(Lurgi)－粗煤气变换冷却－低温甲醇洗净化－吸收制冷－甲烷化－干燥－产品副线酚氨硫回收，还有废水残液等处理.合成气首先预热并穿过硫保护反应塔，硫保护塔是用于脱除原料气中剩余的微量硫组分。

硫组分会让下游甲烷化催化剂中毒，因此必须脱除到非常低的水平。

脱硫后原料气经过加热，与第一个甲烷化反应器出来的循环气混合，混合后穿过第一个甲烷化反应器。

在甲烷化反应中，CO和CO2与H2发生反应转化为CH4，反应如下：CO + 3 H2 = CH4 + H2O CO2 + 4 H2 = CH4 + 2 H2O这两个反应是强放热反应。

甲烷化反应器出口气被产出的高压过热蒸气冷却。

为了控制在第一个反应器内的温升，一部分冷却后气体循环反应。

在与原料气混合前，循环气通过锅炉给水预热进一步冷却，之后在一个热气循环压缩机中压缩。

甲烷化反应使用的是专有托普索镍基催化剂，型号MCR-2R。

这种催化剂特点是在大跨度温度范围内持续保有高活性，这就允许循环气量尽可能的小，从而循环压缩机的尺寸会更小。

部分甲烷化后的合成气陆续通过可能多达三个甲烷化反应器，以达到CO几乎完全转化成CH4。

产品气主要以CH4为主，其中包含微量的H2，CO2，可能还有惰性气体（N2和Ar），之后冷却到环境温度并干燥至满足天然气管网要求的指标。

甲烷化反应众的绝大多数反应热通过一些热交换器产出高压过热蒸气而得到回收，这将可以作为能源使用在蒸气透平中。