煤制天然气甲烷合成工艺对比和流程模拟

本文对现有甲烷合成技术进行综述性评价的基础上,分析、比较工艺流程、技术特点,介绍了甲烷合成工艺流程进行流程模拟计算的思路及控制方案。并根据计算结果分析了不同甲烷合成技术和煤气化工艺对甲烷合成的影响。     

甲烷合成工艺和催化剂探讨

主要介绍了煤制天然气的发展历史、发展现状,甲烷合成反应基本原理,工业化甲烷合成工艺开发及应用进展,对比了不同工艺的优缺点;对比了甲烷合成催化剂,并分析了工业化甲烷合成催化剂的失活原因。     

煤制合成天然气技术进展

介绍了甲烷合成工艺的发展历程。详细阐述了煤制天然气全流程工艺选择,分析不同煤气化工艺对煤耗、氧耗、后续变换和低温甲醇洗装置等的影响,通过比较,认为固定床气化工艺是制天然气原料气的最佳工艺选择。比较了中温甲烷合成工艺和高温甲烷合成工艺的特点,并对高温甲烷合成工艺流程不同工艺商之间的差别做了深入探讨,可为煤制天然气工程设计提供参考。     

合成天然气技术进展

分析了合成天然气的技术发展现状,重点讨论了煤直接合成天然气、煤经合成气制取天然气、CO₂甲烷化合成天然气、生物质合成天然气、焦炉气合成天然气的技术特点、工艺流程以及相应设备。综合比较了各种合成天然气技术的经济性和适用性,展望了合成天然气技术的工业开发前景。     

焦炉煤气合成天然气工艺分析

介绍了焦炉煤气甲烷化合成前的预处理及精脱硫工艺,分析了用于焦炉煤气甲烷化合成的高温甲烷化工艺,并对合成产品气的品质进行了讨论。     

煤制合成天然气现状及其发展

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。     

煤制天然气甲烷合成装置降温技术方案的优化

伊犁新天煤化工煤制天然气甲烷合成装置因工艺停车降温速率慢,导致装置检修进度缓慢,降低了设备可靠性,缩短了催化剂寿命,增加了装置能耗。通过系统梳理甲烷合成装置停车降温技术方案,分析其存在的缺陷,研究提出改变降温换热介质种类和走向等措施优化降温技术方案。结果表明,优化后的甲烷合成装置工艺停车技术方案更为安全、高效。     

煤制天然气甲烷合成催化剂防积炭工艺的优化分析与探讨

新天煤化工甲烷合成装置自原始开车以来,由于甲烷合成催化剂防积炭工艺不完善,长期受到催化剂积炭的不利影响。针对此问题,详细介绍了甲烷合成催化剂积炭的机理和危害,阐述了当前甲烷合成催化剂防积炭工艺方法;通过针对性的系统分析,指出了防积炭工艺存在的问题,并从改造甲烷合成主反应器出口取样器和优化系统补水操作方面提出了相应的改进措施。     

焦炉气制合成天然气关键技术获突破

<正> 由西南化工研究设计院开发的"焦炉气甲烷化制合成天然气"技术已通过四川省科技厅组织的专家鉴定,标志着我国焦炉气甲烷化制合成天然气关键技术获重大突破,并具备工业化条件。     

煤制合成天然气过程经济性分析

煤制合成天然气与其他煤化工技术(煤制油,煤制烯烃等)相比具有流程短、能量利用效率高、水耗相对较少、投资相对较少等特点,已呈现大规模工业化的趋势。基于鲁奇煤气化工艺及自制的甲烷化催化剂,以锡林浩特煤为原料,年产10×108 m3(标准)天然气项目为目标,对煤制合成天然气过程进行经济性分析。     

生物质合成气催化甲烷化技术研究进展

天然气因其清洁、高效、使用方便的特点而有着其他化石能源无法比拟的优势。随着天然气需求量的增加,天然气供需矛盾也逐渐凸显,生物质合成气催化制取合成天然气成为解决天然气供需矛盾的技术之一。针对生物质合成气甲烷化过程中存在的问题,从反应过程、催化剂、反应器等方面阐述了生物质合成气甲烷化研究现状;对比了不同催化剂的催化性能,分析得出Ni基催化剂是最适合工业化的甲烷化催化剂之一。列举了国外一些固定床和流化床甲烷化反应器工业化的案例,分析了其各自的生产工艺及优缺点,得出流化床是甲烷化反应器中较为有前景的反应器,并对生物质合成气催化制取合成天然气技术的发展方向进行了展望。     

合成氨原料气精制工艺技术的发展

论述了合成氨原料气精制过程所采用的铜氨液吸收工艺、液氮洗涤工艺、甲烷化工艺、醇烷化工艺的技术原理和工艺特点;从各工艺对CO变换和CO2脱除的要求、对氨合成过程的影响以及吸收洗涤剂的来源、能量消耗、环境影响等方面进行了比较,指出了合成氨原料气体精制工艺技术的发展前景。     

焦炉煤气甲烷化研究进展

对国内外的焦炉煤气甲烷化技术发展概况进行了综述,分析、比较了各项技术的工艺流程与特点;进一步介绍了目前国内外甲烷化技术采用的催化剂,概括了催化剂活性组分、助剂及载体对甲烷化催化剂性能的影响,提出甲烷化技术及甲烷化催化剂的研究方向。     

甲烷化工艺中用氨冷器替代分子筛吸附器的可行性研究

以某30万t/a合成氨装置净化工序的甲烷化工艺为研究对象,探讨了甲烷化工艺中用氨冷器代替分子筛吸附器的可行性。通过模拟计算,确定了增设氨冷器后的甲烷化工艺流程;分析了删除分子筛吸附器对氨合成的影响;进行了氨冷器和分子筛吸附器的投资评估对比;结果表明,甲烷化工艺中用氨冷器替代分子筛吸附器,不仅工艺可行,且装置投资降低477.76万元。     

耐硫甲烷合成反应机理研究进展

近年来,Mo基耐硫甲烷合成技术受到广泛关注。综述Mo基催化剂活性相的结构模型,主要包括Rim-Edge模型、协同作用模型、嵌入模型、单层结构模型、Co-Mo-S模型和双金属硫化物模型,其中Co-Mo-S模型的接受度最广。通过分析耐硫甲烷合成机理发现,反应体系中同时进行甲烷合成反应与水汽变换反应。     

中压联醇串高压醇烷化技术与应用

介绍了合成氨中压联醇串高压醇烷化工艺技术,达到了取代铜洗的目的。以年产10万t合成氨工程设计为例,论述了相关设计参数、触媒升温还原、投产运行等情况,对该工艺的关键技术进行了探讨。     

CO2甲烷化研究进展

CO_2是造成温室效应的主要气体,作为碳基能源使用的末端形态,CO_2也是种重要的基础碳源。因此,将CO_2转化为能源产品可以快速实现碳的循环,对环境与能源领域意义重大。介绍了CO_2的排放、回收以及资源化利用现状,从催化剂体系、反应机理、合成工艺以及工业化现状等方面系统地介绍了CO_2甲烷化的发展。针对H2供给对CO_2甲烷化应用的限制,分析了电解水制氢再与CO_2进行甲烷化反应的电制气(Pt G)技术的发展现状、工艺路线及其经济性,讨论了该技术在我国应用的可行性。提出随着CO_2捕集与新能源相关技术的发展,Pt G技术会更加成熟,将有望成为未来CO_2资源化利用的重要形式。     

耐硫甲烷化催化剂研究进展

耐硫甲烷化作为一种非传统路径的甲烷化技术,目前尚未在煤制气领域有成熟的工业应用。介绍Mo系耐硫甲烷化催化剂的研究状况,主要针对负载型耐硫甲烷化催化剂的活性组分Mo、载体及助剂对催化剂甲烷化活性的影响以及对催化剂研究状况进行总结分析,并展望耐硫甲烷化技术未来发展方向。     

醇氨联产工艺经济优化方案的讨论

醇氨联产工艺技术可以改变合成氨企业产品结构单一的局面,增强企业的市场应变能力。但该工艺的选用,还需与低能耗、低排放技术相结合。依据生产企业实际投资和操作费用,对中、高压醇烷化以及中、低压甲醇合成进行了分析比较,结果表明:在设计使用年限内综合考虑,高压醇烷化经济性更高,新建醇氨联产装置采用低压甲醇工艺技术的经济性较高,低压甲醇+高压醇烷化是目前醇氨联产工业中比较经济的组合方案。     

流化床甲烷化基础与应用最新进展

由于CO甲烷化的快速表面反应、强放热特性,相比固定床,采用小颗粒催化剂的流化床甲烷化技术在反应活性和催化剂稳定性方面具有明显的技术优势。从高耐磨催化剂、流化床反应器及其创新、短流程两段甲烷化技术构建及其验证等方面总结了流化床甲烷化技术开发的最新进展。优化催化剂前体制备方法、调变催化剂组成可获得具有较高骨架强度和均匀性的催化剂一次微粒,进而通过优化的喷雾造粒工艺和填充黏结剂,制备出具有可调变粒度分布、高强度和高球形度的流化床用粉末催化剂,但其黏结剂的添加明显影响催化剂的低温活性。通过改性如Al₂O₃和FCC催化剂的球形颗粒,进而负载活性组分,开发了制备高活性、磨损指数小于1.5的流化床甲烷化Ni基催化剂的另一种技术方法。实验室研究证实了流化床甲烷化反应速率极快,在分布板上数毫米处即可实现可能的最高转化率,且在转化率和催化剂稳定性方面明显优于固定床,不仅由于流态化催化剂床层温度均匀,而且催化剂在床层内不停循环,加快了颗粒表面的更新。增大空速和表观气速,流化床的催化剂床层膨胀,反应气体与催化剂颗粒表面间的有效接触面积增加,使得流化床甲烷化对空速和表观气速的可调范围大。操作在更高气速条件的输送床甲烷化避免了操作气速的上限限制,可大幅降低反应器尺寸,有效提高单位截面的原料气负荷能力。输送床甲烷化可采用高热导率的催化剂颗粒传递反应热,相对于气体移热效率高、能力大。流化床甲烷化已在生物废弃物利用和焦炉煤气甲烷化方面开展了侧线示范,形成了相对多段绝热固定床工艺更简单的短流程两段甲烷化新工艺。