烃类原料蒸汽转化制氢系列催化剂及应用

为制取工业氢气、氨合成气和含有CO＋H2的各种合成气，以烃类为原料的蒸汽转化法是应用最广、效率最高的基本工业方法。基本工艺过程：烃类原料经净化，配入蒸汽，混合预热，进入500-850℃左右的变温转化催化剂床层内，发生水蒸气（和CO2）催化转化反应，生成含有H2、CO、CO2和少量CH4的粗合成气，后经变换和脱碳、甲烷化或PSA净化，分别生产高纯工业氢和不同H2／CO比的羰基合成气。一段转化工艺气再经二段转化，可生产氮氢比适宜的氨合成气。     

生物质合成气甲烷化机理及催化体系研究进展

天然气的供需矛盾促使人们寻找新的天然气资源,其中利用生物质合成天然气（Bio-SNG）的替代技术受到了全世界的关注。在整个工艺过程中,生物质合成气制取甲烷是关键技术,而甲烷化催化剂是其核心要素。简述了近年来生物质合成气甲烷化机理及其催化体系的研究进展,重点讨论了合成气中CO甲烷化、CO₂甲烷化反应机理,以及甲烷化催化剂中活性金属、助剂和载体对CO甲烷化、CO₂甲烷化以及CO与CO₂共存条件下甲烷化反应性能的影响,分析了目前仍存在的主要问题,并指出了进一步研究的发展方向。     

合成氨原料气双甲(醇烷化)精制工艺条件的讨论

介绍了双甲精制工艺条件的有关技术概念,阐述了合成原料气双甲精制工艺的实质是甲醇化和甲烷化,醇烷化就是甲醇化甲烷化,只有醇烃化才是双甲工艺的扩展提升技术。说明了双甲工艺的压力可在5.0～30.0 MPa进行,甲醇化以中低压节能,进第二级甲醇化CO+CO2以1.8％～2％、出口CO+CO2以0.1％～0.15％运行能耗最少;在合成气精制工艺中甲烷化不可能产生自热反应。通过对3种补充热方式进行分析评述,说明了用氨合成出塔热气加热甲烷化未反应气存在设备安全隐患和开车顺序倒置等难题。     

提高碎煤熔渣气化煤制气项目经济性探讨

碎煤熔渣气化煤气组分含有高甲烷和高合成气(CO+H_2)。高合成气(CO+H_2)在煤制天然气流程处理中设备庞大,增加项目投资;结合高合成气(CO+H_2)煤化工工艺处理采用甲醇/甲烷联产工艺提高项目经济性探索。     

合成氨生产中甲烷化反应器的设计

甲烷化是最终从氨合成气中除去微量的CO和CO_2的过程,在工业上应用已有二十多年的历史。 任何氧或含氧化合物进入氨合成系统会使氨合成催化剂中毒。所以在氨合成以前,合成气中的CO和CO_2必须从系统中脱除或转化成惰性物质。在现代的合成氨工厂中,合成气是以蒸汽转化为基础,后接高温和低温水煤气变换的组合装置,并带有CO_2的吸收设备,然后用甲烷化以除去残余的CO和CO_2,使甲烷化反应器出口的CO和CO_2总浓度小于10ppm。 甲烷化具有过程简单、设备小和催化剂费用较低的优点。     

国内文献摘要

<正>一种煤制液化天然气的工艺本发明公开了一种煤制液化天然气(LNG)的工艺,该工艺具体为:煤制合成气甲烷化前仅精脱硫,CO2仍留在合成气中,甲烷化后再进行脱除CO2至50×10-6(vol%)送去液化,生产LNG。本发明采用无循环气的甲烷化工艺,脱CO2采用低温分离与低温甲醇洗相结合的工艺。在压力2.4MPa~2.6MPa,温度-50℃~-60℃。先进行低温分离CO2,塔釜得到液     

城市生活垃圾气化粗燃气与甲烷气流床高温重整制合成气模拟计算

对垃圾气化粗燃气(FG)与填埋气中分离出来的甲烷共重整过程进行了模拟分析。考察了温度、H_2O与O_2添加量、甲烷与气化粗合成气混合比例等对气化气和甲烷共重整制合成气特性的影响。结果表明,在气流床操作温度范围内(1 100℃),反应温度的升高有助于提高甲烷转化率;合成气组分随H_2O∶O_2∶CH_4变化明显,所有工况下水蒸汽的加入都会显著降低反应系统的理论温度、CH_4转化率以及合成气中CO的含量。综合考虑CH_4转化率、冷煤气效率,将O_2/CH_4及H_2O/CH_4分别控制在0.65~0.8、0~0.3是比较合理的操作区间。     

生物质合成气甲烷化机理及催化体系研究进展

天然气的供需矛盾促使人们寻找新的天然气资源,其中利用生物质合成天然气(Bio-SNG)的替代技术受到了全世界的关注。在整个工艺过程中,生物质合成气制取甲烷是关键技术,而甲烷化催化剂是其核心要素。简述了近年来生物质合成气甲烷化机理及其催化体系的研究进展,重点讨论了合成气中CO甲烷化、CO_2甲烷化反应机理,以及甲烷化催化剂中活性金属、助剂和载体对CO甲烷化、CO_2甲烷化以及CO与CO_2共存条件下甲烷化反应性能的影响,分析了目前仍存在的主要问题,并指出了进一步研究的发展方向。     

煤气甲烷化工艺的计算机设计

采用常规的煤气化方法来生产城市煤气存在两个问题,即 CO 含量高和热值较低。通过部分甲烷化的方法可以提高煤气的质量使之达到城市煤气规范的要求,即 CO≤10%,热值≥14.7MJ/Nm~3。我所经过多年的实验室研究及中试开发,已研制和开发出一种耐高温煤气甲烷化催化剂和相应的多段绝热固定床甲烷化工艺,适用于常压煤气的部分甲烷化。其甲烷     

用水煤气或半水煤气生产城市煤气新技术

一种用水煤气或半水煤气生产城市煤气的新工艺,其要点是改变煤气中 C,H,O 三元组成的比例,使变比后的组分进入平衡炭生成等温线的非析炭区,采用常用甲烷化催化剂,使变比后煤气中的 CO 及 CO_2在本方法的高速固定床外冷式反应器内进行甲烷化反应。可得到 CO 含量小于1%,硫含量小于10ppm,热值大于12560kJ/m~3的产品气。本方法尤适宜有中、小氮肥厂的地方推广使用。     

合成氨分子筛系统的运行总结

<正>0前言兖矿鲁南化肥厂240 kt/a氨合成装置的原料气是由新型气化炉产生的水煤气经耐硫变换、NHD法脱硫脱碳、甲烷化除去残留CO及CO2后制得的合格精制气;采用变温变压吸附(TSA)法从精制气中除去H2O,CO及CO2,以达到指标:φ(CO2)1×10-6,φ(CO)4×10-6,φ(H2O)≤0.5×10-6;TSA系统压差≤0.15 MPa,再生气直接返回净化系统甲烷化装置。     

粗煤气环境下褐煤热解过程中CH_4逸出规律研究

现对鄂尔多斯褐煤在粗煤气环境下快速热解气化过程中CH_4生成逸出规律进行研究。研究了温度、压力、气氛对CH_4生成特性的影响。在H_2/CO/N_2气氛下,CO歧化反应较CO甲烷化反应易进行;煤加压热解过程中CH_4总产量随温度升高而增大,700 ℃时达到最大,该变化规律主要受H_2/CO/N_2气氛中CO甲烷化反应控制。在H_2/CO_2/N_2混合气氛中,水煤气变换逆反应远比CO_2甲烷化反应容易进行,特别是在温度升至700 ℃后,前者反应CO_2转化率远远超过后者,煤热解CH_4总产量随着温度升高而增大,在800 ℃时达到最大,之后略有减少,该变化规律主要受水煤气变换的逆反应控制。实验表明,在粗煤气环境中,700 ℃是煤热解最佳反应温度。     

煤新型气化的气体参数分析

利用自行发明的多热源电热气化炉，以煤和天然石英砂为原料合成煤气，同时伴生大量副产品SiC新材料．研究表明，煤气中以CO气体为主，平均含量可达78．5％，CO＋H2平均含量达85％，CO＋H2＋CH。平均含量达87．5％．实验分析了两种煤气化后合成气组成、酸碱性、气体流量和炉内气体压力等参数，研究了合成气组成随气化工艺的变化规律，探讨了装炉工艺和保温料厚度对气体流量和炉压的影响．     

一起甲烷部分氧化装置异常事故的处理

我厂第二生产线以褐煤为原料,经鲁齐炉加压气化制取粗煤气,油洗除去粗煤气中的煤焦油,水洗脱硫脱碳(粗脱),锰矿脱硫,甲烷部分氧化,中温变换,SCC-A法脱除二氧化碳,铜、碱洗清除微量CO和CO_2后制取合成氨原料气。该生产线1974年化工联动试车成功投入生产。该生产线核心部分之一的甲烷部分氧化装置在生产过程中曾发生过一起断煤气,比例失控,造成转化催化剂超温烧结的异常事     

煤基合成气制甲烷工艺与催化剂研究进展

煤制天然气是煤炭高效清洁利用的重要途径,甲烷化是煤制天然气的关键反应,具有强放热、可逆和体积缩小的特点。针对甲烷化反应特点,工艺上主要采用多段绝热循环稀释CO含量、合成气变换与净化等策略实现高甲烷收率。对现有的传统甲烷化工艺进行归纳总结,并分析各自甲烷化工艺的特点。在此基础上,对甲烷化工艺路线进行比较,提出开发煤制天然气耐硫甲烷化新工艺,并对该工艺进行探讨。常规钼基耐硫甲烷化催化剂由于原料空速和转化率低,水热稳定性也有待提高,因而开发粗煤气多段耐硫甲烷化制天然气节能工艺及高效耐硫甲烷化催化剂是今后的研究方向。     

煤基合成气甲烷化反应过程的热力学计算与分析

建立了煤基合成气甲烷化反应过程基于吉布斯自由能最小法的热力学计算模型。考察了温度、压力对CO,CO_2单独及同时甲烷化反应的影响,探讨了原料气脱碳处理后,CO_2摩尔分数对CO转化率、CH_4选择性、CH_4产率及积炭的影响。结果表明,低温高压有利于甲烷化反应。在多数情况下CO转化率要高于CO_2,尤其是温度低于600℃时,CO甲烷反应比CO_2更容易发生;随着温度进一步升高,CO_2转化率明显上升,而CO转化率迅速下降。另外,当原料气中CO_2摩尔分数低于2.44%时对积炭无影响,对CH_4的选择性和产率降幅小于10%,在脱碳工艺中可以不予脱除。     

中低压液氮洗冷箱裸冷试验

1 液氮洗工作原理 液氮洗主要应用于合成氨装置中,其主要功能是将合成氨需要的粗氢气净化,脱除粗氢气中的一氧化碳、二氧化碳、甲醇、氩气及甲烷等杂质,使φ（CO＋CO2）＜4×10^-6,同时在低温下给净化气配入氮气,将净化气中氢氮比调整至3：1,以满足氨合成的需要。     

耐硫甲烷化催化剂的研究

煤制天然气采用耐硫甲烷化催化剂,减小了反应设备体积,对节省投资和降低能耗有积极意义。采用等体积浸渍法制备系列Mo-Ni/γ-Al2O3耐硫甲烷化催化剂,并对催化剂活性及耐硫性进行评价,考察浸渍液中不同Co和W元素添加量对催化剂活性的影响。结果表明,耐硫甲烷化催化剂活性中心MoS2和WS2的生成有利于提高CO转化率和CH4选择性,促进合成气生成CH4,Co的添加不利于提高催化剂的CO转化率和CH4选择性,而W元素的添加有利于提高催化剂的CO转化率和CH4选择性。在反应温度550℃、压力2 MPa和空速1 800 h-1条件下,n（H2）∶n（CO）=1∶1时,CO转化率为64.24%,CH4选择性为52.00%。n（H2）∶n（CO）=3∶1时,CO转化率为77.90%,CH4选择性为68.41%。     

合成氨原料气精制新工艺

湖南安谆节能技术有限公司研究试验成功一种合成氨原料气精制新工艺,即用甲醇化、甲烷化取代了传统的铜洗工艺,通过甲烷化将原料气中的 CO、CO_2等有害物质净化精制,使其含量降至≤10×10~(-6),同时副产甲醇。故此又称“双甲精制新工艺。”其过程:     

煤基合成气甲烷化机理及工艺特性研究进展

探究CO与CO_2在催化剂表面的加氢反应机理,指出主流甲烷化催化剂主要为Ni/γ-Al_2O_3催化剂,通常失活形式为硫中毒、析碳及生成羰基镍活性流失;甲烷化工艺中采用深度脱硫、保持水/汽比及N_2置换的方法加以预防;通过化学平衡常数比较,明确了煤基合成气中CO为主导组分,通过模数公式将合成气组分控制在一定模数区间内以达到预期的SNG组分;根据甲烷化反应特性,采用多级循环固定床甲烷化以达到完全甲烷化,采用废热锅炉系统富产中、高压过热蒸汽以达到甲烷化余热的回收利用。