我国焦炉煤气制天然气技术的进展

焦炉煤气制天然气是焦炉煤气综合利用的发展方向,如何脱除焦炉煤气中的CO和CO_2是焦炉煤气制天然气技术的难点。按是否进行甲烷化反应划分,焦炉煤气制天然气技术可分为甲烷化技术和非甲烷化技术,阐述了两种技术的研究进展和工业化现状,比较了两种技术的优缺点。甲烷化技术可以增加天然气的产量,但工艺较为复杂,非甲烷化技术的优点是工艺简单,但还需进一步提高甲烷收率以增强其技术竞争力。     

焦炉气甲烷化制LNG工业化装置运行技术分析

简述了国内首套焦炉气甲烷化制LNG的工艺原理、工艺流程,介绍了其重点工艺单元和催化剂:焦炉煤气净化、甲烷合成催化剂、甲烷合成工艺、合成气低温液化等。利用自主研发的预还原催化剂以及绝热型反应器和换热型反应器组合形成的焦炉煤气甲烷合成新工艺,可保证合成气中CO2体积分数小于50×10-6,甲烷合成反应更完全。工业运行结果表明,该装置具有工艺简单、操作平稳、设备投资少、能耗低等特点。     

CO、CO_2及其共存体系的甲烷化反应

介绍了甲烷化的反应体系,CO、CO2甲烷化反应的机理;比较了CO体系、CO2体系和CO、CO2共存体系的甲烷化反应特点以及三种反应体系对催化剂的要求;综述了适用于不同体系催化剂的研究进展,并重点介绍了多种催化剂的载体、助剂与活性组分之间的相互作用方式以及几种催化剂对碳氧化物甲烷化反应的催化机理;甲烷化反应的应用方向逐步从合成氨、合成气制天然气向燃料电池、焦炉煤气等方向扩展,对反应体系的研究也由CO甲烷化体系向CO2甲烷化体系和共存体系方向发展;复合载体负载的多金属催化剂成为现在甲烷化催化剂的主要研究方向,纳米颗粒催化剂、等离子体等技术开始应用于甲烷化催化剂。     

焦炉煤气合成天然气工业侧线试验

进行了焦炉煤气合成天然气全流程工业侧线试验,试验规模为焦炉煤气150m3/h,甲烷化工段试验历经1 000h,试验结果表明,M-849催化剂具有良好的甲烷化活性和选择性,并具有多次开停车后稳定性良好、耐短期超温的优良性能.采用补入水蒸汽、反应气不循环的二段绝热甲烷化工艺运行平稳、操作简单,出口气体组成达到设计指标.     

新型焦炉气甲烷化催化剂的性能研究

针对传统甲烷化催化剂在水煤气或焦炉煤气等高碳含量原料气甲烷化过程中耐热性和抗积炭性差等缺点,开发出适用于焦炉气、水煤气甲烷化制合成天然气（SNG）的新型W907甲烷化催化剂。考察了催化剂还原温度、反应压力、空速、反应温度及水气分压对反应活性的影响,同时对该催化剂进行了连续220 h稳定性考察。结果表明,催化剂在较宽的空...     

气体组分对绝热甲烷化反应温度和总转化率的影响研究

近年来,受天然气需求增加和环保压力影响,煤制天然气和焦炉煤气制天然气成为能源领域研究热点,而甲烷化技术是煤制天然气和焦炉煤气制天然气相关技术的核心之一。采用Aspen Plus模拟软件,模拟选取7组典型甲烷化反应原料气,研究了原料气组分变化对甲烷化反应温度和总碳转化率的影响。研究结果表明:绝热甲烷化反应器出口温度随着H2、CO的浓度增加而增加,随着CH4、CO2、N2和H2O浓度增加而降低,其中CH4和H2O的变化影响较为显著,所以在工艺流程设计和现场装置操作时,选取CH4和H2O作为甲烷化反应的主要控制手段。∑CO+CO2的总碳转化率随着原料气中CO、CO2浓度的增加而降低,随H2浓度增加而快速增加,而与N2、CH4和H2O的浓度影响较小。研究结果既可作为甲烷工艺设计的技术基础,也可对甲烷化现场装置的安全操作提供技术指导,促进煤制气产业的健康、快速发展。     

气体组分对绝热甲烷化反应温度和总转化率的影响研究

近年来,受天然气需求增加和环保压力影响,煤制天然气和焦炉煤气制天然气成为能源领域研究热点,而甲烷化技术是煤制天然气和焦炉煤气制天然气相关技术的核心之一。文章采用Aspen Plus模拟软件,模拟选取7组典型甲烷化反应原料气,研究了原料气组分变化对甲烷化反应温度和总碳转化率的影响。研究结果表明:绝热甲烷化反应器出口温度随着H2、CO的浓度增加而增加,随着CH4、CO2、N2和H2O浓度增加而降低,其中CH4和H2O的变化影响较为显著,所以在工艺流程设计和现场装置操作时,选取CH4和H2O作为甲烷化反应的主要控制手段。∑CO+CO2的总碳转化率随着原料气中CO、CO2浓度的增加而降低,随H2浓度增加而快速增加,而与N2、CH4和H2O的浓度影响较小。文章研究结果既可作为甲烷工艺设计的技术基础,也可对甲烷化现场装置的安全操作提供技术指导,促进煤制气产业的健康、快速发展。     

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。     

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。     

焦炉气甲烷化制9×10~7 Nm~3/aCNG装置运行总结

简述了国内焦炉煤气甲烷化制天然气的工业应用情况。介绍了用焦炉煤气制压缩天然气的工艺过程及所采用的催化剂,对粗焦炉气的预处理、加氢脱硫和焦炉气甲烷化运行情况进行阐述。结果表明,该装置具有操作温度低、运行平稳、能耗低的特点,首次采用两段一体式废锅回收热量,还具有设备投资少的优点。     

煤制天然气高CO甲烷化的研究进展

煤制天然气是目前煤化工的热门领域,文章主要介绍国内外煤制天然气的研究、开发及应用进展,对比分析了国内外高CO甲烷化催化剂,尤其是Ni基催化剂的研究进展和技术特点、反应器的设计及原理,及高CO甲烷化技术的研究方向。     

焦炉煤气甲烷化催化剂的性能研究

针对传统甲烷化催化剂在高碳原料气中耐热性和抗积碳性差的缺点,开发了适用于焦炉煤气甲烷化制SNG的新型甲烷化催化剂。考察了催化剂制备方法、助剂、氢碳比及反应温度对催化剂活性的影响,并对催化剂进行了500 h稳定性考察。结果表明,该催化剂具有优异的低温活性,添加助剂的催化剂具有良好的耐高温和抗积碳能力,在800℃氢气气氛40 h后,CO2转化率仍〉99.0%,说明催化剂具有稳定活性。     

中海油菏泽焦炉尾气制合成天然气项目投产

<正>2013年12月14日,中国海洋石油总公司菏泽焦炉尾气制合成天然气(SNG)项目成功开车投产。该项目位于菏泽市郓城县煤化工业园区,占地约112亩,由中海油山东新能源有限公司负责投资建设,利用当地120万吨焦化项目所产焦炉煤气与化肥厂的二氧化碳废气混合后,经甲烷化制取合成天然气,再经深冷制液化天然气(LNG),以解决山东地区清洁车用燃料的供应问题。项目的甲烷化装置采用托普索公司的专利技术TREMP甲烷化工艺。托普索在工艺设计中创新性地引入了外源的二氧化     

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。     

关于焦炉煤气合成天然气及中泥煤制合成气技术改造情况分析

焦炉煤气是在炼焦过程中产生的副产品,主要成分是氢气和甲烷,还有少量烯烃、一氧化碳和二氧化碳等。通过比较两种焦炉煤气制天然气项目,催化剂对反应的影响。利用中泥煤制焦炉煤气,提供合成天然气原料,有待进一步提高技术。     

煤制天然气工艺中无循环甲烷化技术的研究

甲烷化技术是煤制天然气的关键环节,一氧化碳和氢气在一定温度、压力和催化剂下合成甲烷的反应叫甲烷化反应。本文提出一种煤制天然气无循环甲烷化新工艺及新型甲烷化反应器的结构设计。本设计采用无循环压缩机逐段合成工艺,相比DAIVY和TOPSOE等公司采用的高温循环压缩机的循环稀释工艺,除有效解决了运用高温循环压缩机的难题外,还可以节省投资。本设计有效调节合成气进料的总氢、碳比。作为调节管线,富CO合成气分别从一、二和三级反应器补入系统,通过调节其流量,可精确调节合成系统的总氢、碳比,进而使反应温度得到有效控制,防止"飞温"现象产生。本项目本着节能的原则,利用反应热可以副产4.0~10MPa的过热蒸汽和0.7MPa的蒸汽,达到能量梯级回收和利用,提高了热回收品位。本设计开发新的甲烷化工艺,设计新型甲烷化反应器,采用国产甲烷化催化剂,节省投资。     

工业化焦炉气制天然气稳产千小时

国内首套焦炉煤气低温甲烷工艺合成天然气工业化试验装置在山西同世达焦化厂完成1 000 h全流程连续试验,日处理量标准状态5 000 m3,整体工艺在国内乃至世界范围均属首例,填补了国内低温甲烷工艺焦炉煤气制天然气领域的空白,开辟了焦炉煤气高效利用的新途径。     

CRG技术在煤制合成天然气中的应用

介绍了甲烷化催化剂的研究现状及其构造,并对甲烷化镍基催化剂失活的原因进行了分析,指出硫中毒和积碳是造成催化剂失活的主要因素。分析了催化剂中的主要活性组分,载体及助剂的添加对CO甲烷化反应的影响。对大唐克旗煤制天然气甲烷化催化剂提出了改良的方法。     

煤制合成天然气工艺中甲烷化合成技术

煤制天然气的关键技术在于甲烷化合成技术。介绍了国内外甲烷合成技术的概况,分别论述了Davy、TREMPTM、Lurgi 3种甲烷化工艺的技术特点、催化剂活性以及生产应用效果。     

合成气完全甲烷化催化剂的研究现状

以天然气供应多元化和煤炭清洁高效利用为目标,煤制合成天然气受到重视,合成气完全甲烷化是煤经合成气制天然气的关键技术,而甲烷化催化剂是其核心要素。合成气甲烷化催化剂的主流催化剂为镍基催化剂,常用助剂为稀土氧化物、过渡金属和碱土金属,载体为Al2O3、Si O2、Zr O2、Ti O2或复合氧化物,制备方法为干混法、浸渍法、沉淀法及溶胶-凝胶法。国内外主要研究热点是提高甲烷化催化剂在固定床反应器中的高温、高压及高空速条件下的稳定性和机械强度。建议深入研究催化剂的烧结机理及助剂作用机理,探索新的制备方法,开发新型高温甲烷化催化剂;对于强放热的煤制合成天然气工艺,也应加大流化床甲烷化技术及催化剂的开发。