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煤制天然气工艺技术及发展现状

煤制天然气合成(甲烷化)技术综述

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

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。

煤制甲醇项目(最终版)

雄伟煤化有限公司 60万t/a煤制甲醇项目建议书项目人员：曾雄伟毛龙龙方建李永朋时间：2015年10月

第一部分项目背景甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”，是仅次于烯烃和芳烃的重要基础有机化工原料，用途极为广泛。主要用于制造甲醛、二甲醚、醋酸、甲基叔丁基醚( MTBE) 、甲醇汽油、甲醇烯烃等方面。近年来，国内外在甲醇芳烃方面进行了应用。我国甲醇工业始于20 世纪50 年代，随着国内经济发展的不断增长，甲醇下游产品需求的拉动，甲醇行业发展迅猛。从2004 年到2012 年甲醇产能和产量大幅增长，2012 年产能首次超过5 000 万t，产量也达到2 640 万t。2013 年我国甲醇产能已达5650 万t，产量约2 878 万t，已经成为世界第一大甲醇生产国，见图1。从甲醇产能的区域分布来看，甲醇的产能主要集中在西北、山东、华北等地区。从2013 年各省市产量分布情况来看，排名前五的有内蒙、山东、陕西、河南及山西，内蒙古精甲醇的产量达563 万t［2］，约占全国总产量20%，其次是山东、陕西、河南和山西，这五省合计约占总产量的63%。内蒙古、山西、陕西等地凭借其资源优势，成为甲醇生

产企业最为青睐的地区，向资源地集中成为我国甲醇产能布局的主导趋势。受资源因素限制，我国的甲醇生产多以煤为原料，并有焦炉煤气和天然气工艺。2013 年我国甲醇产能中，煤制甲醇产能3 610 万t，占比64%，天然气制甲醇产能1 080 万t，占比19%，焦炉煤气制甲醇产能960 万t，占比17%［3］。受国家治理大气污染、加快淘汰钢铁等“两高”行业落后产能以及经济增速放缓等因素的影响，对焦炭的需求将会减少，从而使焦炉煤气制甲醇装置面临原料短缺的局面，因此焦炉煤制甲醇产能会降低。天然气制甲醇装置，则受到天然气供应不足和气价攀升双重制约，也将大幅限产。据金银岛统计数据显示，截至2013 年12月中旬，国内气头装置开工负荷在三成左右，低于国内平均开工水平，甘肃及新疆气头企业普遍停车。2013 年全国甲醇生产企业有300 余家，其中产能在100 万t 以上的企业占总产能的58．9%，形成了神华、中海油、兖矿、远兴能源、华谊、久泰、河南能化、大唐、晋煤、新奥、新疆广汇等18 家百万吨级超大型甲醇生产企业，见表1。这些百万吨甲醇企业大致可以分为三类，第一类是以神华集团、久泰化工为代表的大型化、规模化、基地化的煤制甲醇企业，靠近煤炭资源富集区域，其综合竞争力在当前竞争环境下最强，也符合国家产业政策方向; 第二类是以晋煤集团、河南能源化工集团为代表的，在国内多地分布，有多个较小规模的煤制甲醇装置构成的甲醇企业，在煤价下降的情况下，其竞争力有所提升; 第三类是以“三桶油”为代表的天然气路线企业，在天然气价格高企的情况下，这类企业的产量将受到抑制。

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。

天然气制甲醇与煤制甲醇的区别

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

煤制合成天然气现状与发展_李瑶

煤制合成天然气现状与发展李瑶，郑化安，张生军，付刚，赵鹤翔，李学强，刘双泰（陕西煤业化工技术研究院有限责任公司，陕西西安710065）摘要：介绍了典型煤制天然气技术的核心环节———气化和甲烷化，分别对这2种技术的工艺流程、技术特点进行分析、对比。概述了美国大平原煤气化厂的基本情况以及中国煤制天然气项目的批准建设情况。最后，在综述以上内容的基础上，对中国发展煤制天然气项目提出了建议，并分析了中国煤制天然气甲烷化工艺技术的必要性和迫切性。关键词：煤基合成气；甲烷化；气化；合成天然气中图分类号：TQ546；TD849 文献标识码：A 文章编号：1006－6772（2013）06－0062－05 Status and development of synthetic natural gas （SNG ）from coal LI Yao ，ZHENG Huaan ，ZHANG Shengjun ，FU Gang ，ZHAO Hexiang ，LI Xueqiang ，LIU Shuangtai （Shaanxi Coal and Chemical Technology Institute Co．，Ltd．，Xi ＇an 710065，China ） Abstract ：Introduce gasification and methanation technologies ，the core links of typical natural gas production from coal．Compare the technological process and technical characteristics of these links．Overview Great Plains Coal Gasification Plant in U．S．and domestic SNG from coal projects construction situation．Due to the necessity and ur-gency of developing this kind of project ，provide suggestions for domestic ones．Key words ：syngas ；methanation ；gasification ；synthetic natural gas 收稿日期：2013－07－15责任编辑：宫在芹作者简介：李瑶（1986—），女，山东滨州人，助理工程师，主要从事煤化工方面的研究。E-mail ：liyao@sxccti．com 。引用格式：李瑶，郑化安，张生军，等．煤制合成天然气现状与发展［J ］．洁净煤技术，2013，19（6）：62－66，96．天然气是一种重要的一次能源，在发电、工业燃料、化工原料、汽车能源、居民燃气等方面具有广泛用途［1］。国家发展和改革委员会2013年1月公布了2012年度天然气行业运行简况。数据显示，2012年国内天然气表观消费量1471亿m 3，相对 2011年增长13.0%，产量1077亿m 3 ，同比增长6.5%，天然气进口量425亿m 3，相对2011年增长31.1%［2］。中国石油集团经济技术研究院在《 2012年国内外油气行业发展报告》中指出，中国天然气消费持续快速增长， 2012年对外依存度达29%，比2011年增加5%，预计2013年对外依存度将上升至32%，天然气市场供需形势总体偏紧［3］。表1为2009—2020年国内天然气供需情况及对未来供需的预测。由表1可以看出，虽然中国每年天然气产量呈逐年增长的趋势，但仍远远落后市场需求的增长，天然气供不应求的局面将长期存在［4］。表1 2009—2020年天然气供需情况及预测亿m 3 /a 年份表观消费量产量进口量20098868417720121471107742520151700 21001400300 7002020 2200 2600 1500 700 1100 DOI:10.13226/j.issn.1006-6772.2013.06.017

大唐煤制天然气项目的借鉴

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。

煤制天然气的工艺流程与经济性

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，

日产1200万m3煤制天然气项目可研简本

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，

煤制合成天然气现状及其发展

煤制合成天然气现状及其发展蔺华林李克健赵利军中国神华煤制油化工有限公司上海研究院（上海 201108）摘要随着人们对天然气需求的快速增长，煤制天然气技术受到越来越多的关注，而煤制天然气的核心技术是甲烷化技术。对煤制合成天然气的国内外发展现状进行了介绍，并对甲烷化技术需要解决的关键技术及其发展提出了自己的见解。关键词天然气煤甲烷化中图分类号 TQ 546.4 天然气是一种清洁、便捷、安全的优质能源，其主要成分为甲烷（CH 4）。目前，世界天然气供需基本平衡，但需求增速远远大于产量增速。在中国，随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高以及环境保护意识的增强，对天然气的需求呈快速增长势头，可以预见未来无论是国内还是国外对于天然气的需求都存在很大的缺口。表1列出了2009~2020年国内天然气供需情况及对未来供需的预测[1]。可以看出，虽然我国每年天然气供应量呈逐年增长的趋势，但远远落后市场需求的快速增长，天然气供不应求的局面在我国将长期存在。我国的能源结构特点是富煤、少油及缺气。煤炭资源丰富，且煤种齐全，分布较广。煤制合成天然气流程是将煤经过气化、气体净化、变换以及甲烷化四个单元来制备天然气。通过煤制天然气技术可以使煤直接燃烧过程中产生的有害物质集中回收利用，也是高碳能源向低碳、富氢能源转化的有效途径。发展煤制天然气不仅可以缓解我国天然气供应不足的局面，弥补天然气供需缺口，对于实现油气资源的多元化、能源安全、节能减排等方面具有战略性意义。 1国外煤制天然气发展状况煤制天然气工艺路线的核心技术是甲烷化技术，最早由德国鲁奇公司和南非沙索公司的工程师在半工业化实验厂进行考察时提出。国外的研发是以制取代用天然气为目的，目前大型甲烷化技术在国外发展已经成熟。能够提供成套技术的主要有德国的鲁奇公司、丹麦的托普索公司、英国的Davy 公司以及美国的巨点能源公司等。鲁奇公司和南非沙索公司，在南非F-T 煤制油工厂旁建了一套半工业化煤制合成天然气试验装置，同时，鲁奇公司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一套半工业化的天然气试验装置。两套试验装置都进行了较长时期的运转[2]。美国大平原煤气化厂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，采用鲁奇加压移动床气化炉，用北达可达褐煤的块煤为原料，生产代用天然气[3]，商业运作20年，实现了长周期平稳运行，经济效益良好。它在合成燃料工业中发挥着先驱和示范作用。丹麦Topsoe 公司使用自己开发的专用催化剂，建设了12m 3/h 的中试装置。其代表性的甲烷化催化剂为M CR-2X ，该催化剂是将22%镍负载到一种稳定的载体上制备而成的[4]，无论在低温下（250℃）还是在高温下（700℃）都能稳定运行，已经通过工业验证是一种具有长期稳定性的催化剂[5]，累积运行记录超过了45000h 。在高压下，该催化剂可以避免羰基形成，保持高活性和长寿命，能生产出高品质的第一作者简介：蔺华林女 1978年生博士华东理工大学2008年毕业已发表论文数篇表1 2009~2020年中国天然气供需预测（亿m 3）年份需求供给进口量20098908306020101100~1200900200~30020151700~21001400300~7002020 2200~2600 1500 700~1100 第35卷第9期2010年9月上海化工 Shanghai Chemical Industry 25··

关于煤制天然气工艺的比较

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

煤制合成天然气工艺中甲烷化合成技术于岩松

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。