煤制天然气工艺简介(最新终极版)
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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。
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煤制天然气生产工艺煤制天然气发展前景
煤制天然气通常指采用已开采原煤,经过气化工艺来制造合成天然气。
在实践中,业界往往把煤地下气化也作为煤制天然气的一种。
全世界已投产的工业级煤制天然气装置较少,而中国的煤制天然气在规划产能层面规模列世界之最。
煤制天然气是指煤经过气化产生合成气,再经过甲烷化处理,生产代用天然气(SNG)。
煤制天然气的能源转化效率较高,技术已基本成熟,是生产石油替代产品的有效途径。
下面小编就来和大家讲讲煤制天然气的发展前景及生产工艺,一起来看看吧。
煤制天然气发展前景
国内天然气供应的缺口正逐年加大,对外依存度更是呈快速上升之势。
据有关数据预测,到2020年,国内天然气缺口将达1000亿立方米。
2011年,中国天然气对外依存度达24%,与2010年12.8%相比,呈成倍增长态势。
这从客观上加大了对非常规天然气及替代天然气的需求力度,除页岩气开发力度加大外,煤制天然气在国家十二五战略中也被寄予厚望。
随着煤化工行业的蓬勃发展和天然气消费量的大幅增长,我国煤制天然气行业取得长足发展,成为煤化工领域投资热点。
2009年,神华集团鄂尔多斯20亿立方米煤制天然气项目奠基,大唐集团阜新40亿立方米/年煤制天然气项目通过了环保部的环评,中海油同煤集团40亿立方米/年煤制天然气项目正式启动,新汶矿业集团伊犁能源年产100亿立方米煤制天然气一期工程开工建设。
一批投资数额巨大的煤制气项目陆续上
1。
煤基天然气的开发与利用煤是我国的主要能源资源,而煤基天然气是利用煤进行煤化过程后制取的一种清洁燃气,具有储量大、产量高、质量优、环境友好等优点,是我国多能源结构中不可或缺的组成部分。
本文将从煤基天然气的开发与利用两个方面进行探讨。
一、煤基天然气的开发1. 煤基天然气的制备工艺煤基天然气的制备工艺主要有煤制气法和煤矿瓦斯利用两种。
煤制气法是通过加热煤使其分解产生一系列气体,再通过分离提纯得到天然气。
而煤矿瓦斯利用则是利用煤矿井下采掘产生的瓦斯,经过净化、除尘后送入管道进行利用。
这两种方法均有各自的特点和适用范围,需要根据实际情况选择合适的制备工艺。
2. 煤基天然气的开采技术煤基天然气的开采技术主要有顶板抽采法和隔水抽采法两种。
顶板抽采法是指在煤层顶板上钻孔,通过气体压力将煤层中的煤基天然气抽到顶板,再通过管道输送到地面。
而隔水抽采法则是在井下开采过程中将水与气分离,将煤矿瓦斯送入井口进行净化和利用。
这两种开采技术也需要根据实际情况选择。
3. 煤基天然气的储存与运输煤基天然气的储存与运输方式主要有三种:压缩气体运输、液化气体运输和管道运输。
其中,管道运输成本较低,稳定性高,是当前煤基天然气主要的运输方式。
为了保证煤基天然气的安全运输,需要在管道敷设中采取必要的安全措施,如防腐、防爆、防盗、防虫、防震等。
二、煤基天然气的利用1. 气化炉热力利用气化炉是煤基天然气生产的核心设备,其废热可以用来供暖、发电等方面。
目前,很多工厂和热电联产项目都利用气化炉废热进行能源回收,提高能源利用效率。
2. 气化燃烧发电气化燃烧发电是利用煤基天然气发电的一种方式,其具有环保、高效、资源可持续利用等优点。
同时,煤基天然气发电技术已经逐渐成熟,具备大规模商业化应用的条件。
3. 气化替代燃料煤基天然气可以替代传统燃料,如天然气、燃油、煤等,用于民用热水、供暖和工业生产等方面。
利用煤基天然气替代传统燃料可以大幅度降低能源消耗和环境污染。
相关知识:煤是怎样变成天然气的
煤制天然气通常指采用已开采原煤,经过气化工艺来制造合成天然气,在实践中,通常把煤气化产生合成气,再经过甲烷化处理,生产代用天然气。
煤制天然气主要包括三个工艺过程构成:
一是煤气化,原料煤在煤气化装置中与空分装置来的高纯氧气和中压蒸汽进行反应制得粗煤气;
二是粗煤气净化,粗煤气经一定的装置脱硫脱碳后,制成所需的净煤气;
三是甲烷化,净煤气进入甲烷化装置处理,生产出优质的天然气。
煤制气热值比天然气热值低,但其制取方便,可自备设备自行生产,在我国天然气供应不足的当前是不可替代的一种热源气体。
煤制气因其诸多优势,被广大工矿企业应用,并且也被用做生活用气。
煤气化加氢制天然气的原理煤气化加氢制天然气是利用煤炭资源进行气化,然后通过一系列的反应步骤,生成并提纯天然气的一种工艺方法。
煤气化是将固态煤炭在高温和缺氧或氧不足的情况下转化为气体燃料的过程。
在煤气化过程中,首先需要将煤炭粉末与一定量的氧气或气化剂混合,然后通过加热使混合物发生化学反应,产生煤气。
在这一步骤中,煤炭中的有机物质被分解成一系列气体组分,如一氧化碳、氢气、二氧化碳、甲烷等。
这些气体组分共同组成了煤气。
接下来,煤气需要进一步处理,除去其中的灰尘、硫化物、氮化物等不纯物质,以保证后续反应的进行。
处理方法主要包括煤气净化和煤气脱硫等工艺。
净化过程中,常用的方法是通过引导煤气通过过滤器,将其中的固体颗粒和灰尘去除。
而脱硫则是使用吸收剂将煤气中的硫化物吸收,并与之发生化学反应,从而去除硫化物。
处理过后的煤气进入加氢反应器,进行加氢反应。
在加氢反应中,煤气与一定量的氢气反应,生成更多的甲烷和水蒸气。
加氢反应是通过将煤气中的一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷和水蒸气,来增加甲烷含量和提高天然气质量。
加氢反应需要催化剂的存在,常用的催化剂有镍基和铁基催化剂。
经过加氢反应后,生成的气体混合物被送入分离装置进行分离。
分离装置通常采用冷却和压力变化的方法,将煤气中的水蒸气和杂质分离出来。
通过这种方式,可以得到高纯度的天然气。
分离后的天然气可以通过压缩和液化等方式进行储存和运输。
煤气化加氢制天然气的原理基本上是将煤炭粉末在高温和缺氧的条件下进行气化,生成煤气,然后对煤气进行净化、脱硫、加氢等处理,提高甲烷含量和天然气质量,最后通过分离装置分离和提纯天然气。
这种工艺能够有效利用煤炭资源,将其转化为天然气,是一种具有潜力的替代化石燃料的方法。
煤制气的工艺流程煤制气是指利用煤作为原料,通过热解、气化等化学反应将煤转化为合成气(一种由一氧化碳和氢气组成的气体)。
这是一种重要的能源转化技术,为解决能源问题提供了一种可行性的途径。
煤制气的工艺流程主要包括煤的预处理、燃烧、气化、气体净化、合成气的转化和产物的分离等几个关键步骤。
首先是煤的预处理。
由于煤的含硫量、水分和灰分等对气化过程有很大影响,所以需要对煤进行预处理。
根据煤的性质,可以采取物理方法(如振动筛分、重介质分离)和化学方法(如煤的脱灰、脱硫)等手段对煤进行预处理,以提高气化效率和减少环境污染。
其次是煤的燃烧。
煤在氧气的存在下发生燃烧反应,产生高温和高压的气体。
通过煤燃烧,可以为气化过程提供所需的热能,并产生一定的一氧化碳和氢气作为气化的原料。
燃烧过程一般采用燃烧炉,炉内需要同时控制氧气和燃料的供给,以保证燃烧反应的正常进行。
然后是煤的气化。
气化是指将煤在高温和一定压力下与气化剂(通常为氧气、水蒸汽或二氧化碳)反应,产生气体产品的过程。
气化过程中会生成一氧化碳、氢气和一些其他气体(如二氧化碳、甲烷等),这些气体被称为合成气。
气化过程主要分为固定床气化、流化床气化和炉管气化等不同类型,根据需要选择合适的气化设备。
接下来是气体净化。
气化过程中还会生成一些杂质,如硫化物、氨、苯等,需要对合成气进行净化处理。
主要的气体净化方法包括降温净化、吸附净化和转化净化等。
降温净化主要通过冷却和凝结使杂质物质从气体中分离出来;吸附净化主要通过活性炭等材料吸附有机和无机物质;转化净化主要通过使用催化剂将杂质物质转变为无害的物质。
然后是合成气的转化。
合成气可以用于多种工业过程,如合成液体燃料、合成甲醇、合成氨等。
合成气的转化过程主要通过催化剂催化反应进行,如通过催化剂将一氧化碳和氢气转化为液体燃料。
不同的转化过程会使用不同的催化剂和反应条件,以获得不同的产物。
最后是产物的分离。
通过合成气的转化,会生成液体燃料、甲醇、氨等多种产品。
煤制天然气(SNG)技术1、煤制天然气技术路线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。
煤制能源产品的能量效率和水耗项目能量效率/% 单位热值水耗/(t〃GJ-1)煤制天然气50~52 0.18~0.23煤制油34.8 0.38煤制二甲醚37.9 0.77煤制甲醇41.8 0.782、煤气化转化技术制备天然气一般情况下,经煤气化得到的合成气的H2/CO比达不到甲烷化的要求,因此需要经过气体转换单元提高H2/CO比。
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CH2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同体颗粒,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,在一个专门设备巾和催化剂进行分离,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。