国内焦炉气制天然气专利技术发展现状

综述了国内焦炉气制天然气专利技术发展现状,分析了国内焦炉气制天然气技术的2种主要工艺,"焦炉气甲烷化制备天然气"工艺和"焦炉气联合净化分离制备天然气"工艺。介绍了目前国内焦炉气制天然气技术拥有单位或个人专利申请情况,指出焦炉气制天然气项目的实施对焦化行业节能减排及发展循环经济等具有重要意义。     

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...     

国内首套焦炉气甲烷化制CNG装置运行总结

介绍了国内首套焦炉气甲烷化制天然气工业化装置的工艺原理。对加氢脱硫催化剂的硫化和甲烷化催化剂的还原运行情况进行了总结。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。     

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。     

半湿法熄焦与焦炉气综合利用优化组合方式探讨

分析了焦化产业湿法熄焦技术存在的问题,简述了现有焦炉综合利用技术的现状及发展瓶颈;提出了半湿法焦炉气制天然气联产甲醇的新工艺。结果表明,该工艺具有以下优势:①可提高焦炉气产量,调整焦炉气有效成分,改善湿法熄焦工况;②可省去单一焦炉气制甲醇装置的转化工序和空分设备,节省项目投资;③可省去单一焦炉气制天然气装置中的甲烷化工艺过程,剔除了甲烷化技术瓶颈的约束。     

焦炉气甲烷化催化剂替代进口

正近日,西南化工研究院甲烷化催化剂替代丹麦托普索公司产品在内蒙古三聚家景新能源有限公司4亿Nm~3/a焦炉气甲烷化制天然气装置一次开车成功,各项指标均达到装置设计要求。这是国产甲烷化催化剂首次实现对国外甲烷化催化剂的替代,标志着该院焦炉气甲烷化催化剂成为目前唯一能比肩国外先进技术     

兖矿焦炉气制甲醇项目技术创新分析

简述了山东兖矿国际焦化有限公司23.65万t/a焦炉气制甲醇项目工艺技术路线及应用成果,分析了该项目中的相关技术创新:新型转化炉筑炉技术、新型烃类转化催化剂、焦炉气饱和塔工艺技术和大型气体加热炉等。焦炉气制甲醇装置大型工业化运行实践表明,各项工艺参数均达到预期指标,解决了焦化行业富裕焦炉气的利用难题,经济效益显著。     

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。     

焦炉气加压催化部分氧化系统各触媒的升温还原分析

焦炉气加压催化部分氧化法是焦炉气制合成氨原料气的一项新工艺,我国江西第二化肥厂首次采用了该工艺,(概略流程见图一,详见本刊79年第1期流程图),设计规模为,年产合成氨六万吨,合成氨全部加工成尿素。焦炉气加压催化部分氧化的中压部分采用了铁钼、氧化锰、转化、中变、氧化锌、低变、甲烷化七种用于气相反应的催化剂,这些催化剂一次装填量就价值约140万元,其升温还原是一项细致的花费时间的工作,一般要用十余天时间。因此,在升温还原     

焦炉气甲烷化制天然气技术开发

焦炉气甲烷化制合成天然气SNG、压缩天然气CNG和液化天然气LNG是焦炉气高效利用的新途径。讨论并对比分析了焦炉气甲烷化制天然气的不同工艺流程,进行了经济评价。结果表明,焦炉气甲烷化制合成天然气或压缩天然气、液化天然气,原料利用率更高,环保效果更佳,且经济效益更优。     

煤制天然气甲烷化催化剂及机理的研究进展

煤制天然气技术是将高碳能源转化为富氢、低碳能源的有效途径,发展以煤为原料、将合成气通过甲烷化反应制备天然气是今后煤清洁利用的重要途径。介绍了国内外煤制天然气的研究现状和甲烷化反应在煤制天然气中的应用。阐述了近年来CO、CO₂甲烷化催化剂中几种常见的氧化物负载型Ni基催化剂载体(Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、TiO₂)和催化剂助剂的制备方法以及化学结构特点,分析了一些新型催化剂载体（MWCNT、SiC、LaFeO₃）、贵金属催化剂、非晶态合金催化剂、钙钛矿催化剂的研究现状和制备方法对催化剂催化性能的影响。分别对因高温烧结、催化剂中毒和催化剂积炭在工业上引起的甲烷化催化剂失活进行分析,并提出催化剂的改进方法。阐述CO甲烷化反应的次甲基机理、表面碳机理和变换-甲院化反应机理;近年来CO₂甲烷化反应机理尽管一直存在分歧,但在催化过程中生成含碳中间物种的理论已被认同。今后甲烷化催化剂的研究方向包括开发新型甲烷化催化剂（低温催化剂、催化剂掺杂改性）、新型复合载体、抗硫催化剂（钼、钨催化剂）以及开发甲烷化新工艺和进一步深入探索甲烷化反应机理。     

焦炉气联产LNG、纯氢气和甲醇工艺开发

介绍了四川天一科技股份有限公司开发的焦炉气联产液化合成天然气、纯氢气和甲醇的新工艺,此工艺具有原料损耗较少、各系统技术成熟简单、产品结构多元化等优势;并介绍了一种适用于此联产工艺的合成甲烷催化剂。     

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。     

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。     

Production of synthetic natural gas (SNG) from coal and dry biomass - A technology review from 1950 to 2009

SNG production from coal or biomass is considered again due to rising prices for natural gas, the wish for less dependency from natural gas imports and the opportunity of reducing green house gases by CO₂ capture and sequestration. Coal and solid dry biomass (e.g., wood and straw) have to be converted to SNG by thermo-chemical processes (gasification followed by gas cleaning, conditioning, methanation of the producer gas and subsequent gas upgrading). During the 1970s, a number of methanation processes have been developed comprising both fixed bed and fluidised bed methanation. Meanwhile several new processes are under development, especially with a focus on the conversion of biomass. While coal based systems usually involve high pressure cold gas cleaning steps, biomass based systems require, due to the smaller unit size, different gas cleaning strategies. Moreover, the ethylene content of a few percent, typical for methane-rich producer gas from biomass gasifiers, is a challenge for the long-term catalyst stability in adiabatic fixed bed methanation due to the inherent high temperatures.This paper reviews the processes developed for the production of SNG from coal during the sixties and seventies and the recent developments for SNG production from coal and from dry biomass.     

Effect of operating parameters on methanation reaction for the production of synthetic natural gas

Concerns about the depletion and increasing price of natural gas are generating interest in the technology of synthetic natural gas (SNG) production. SNG can be produced by the methanation reaction of synthesis gas obtained from coal gasification; this methanation reaction is the crucial procedure for economical production of SNG. We investigated the effect of operating parameters such as the reaction temperature, pressure, and feed compositions (H₂/CO and CO₂/CO ratios) on the performance of the methanation reaction by equilibrium model calculations and dynamic numerical model simulations. The performance of the methanation reaction was estimated from the CO conversion, CO to CH₄ conversion, and CH₄ mole fraction in the product gas. In general, a lower temperature and/or higher pressure are favorable for the enhancement of the methanation reaction performance. However, the performance becomes poor at low temperatures below 300 °C and high pressures above 15 atm because of limitations in the reaction kinetics. The smaller the amount of CO₂ in the feed, the better the performance, and an additional H₂ supply is essential to increase the methanation reaction performance fully.     

Research progress of coal-based high temperature methanation catalyst for synthetic natural gas

随着人们生活水平提高和工业日益快速增长的需求,对天然气的需求越来越大,在较长时间内出现供不应求的局面。煤制天然气是煤经气化、合成气变换、净化以及甲烷化形成的过程,其中高温甲烷化催化剂的研究与开发备受关注。本文首先对高温甲烷化催化剂国内外发展概况进行了综述,并对高温催化剂的组成及其失活原因进行了分析,失活原因主要包括：硫中毒、烧结和析碳,最后提出高温甲烷化催化剂的研究方向,旨在为高温甲烷化催化剂的研发提供借鉴与参考。     

B2O3负载量对MoO3/CeO2-Al2O3耐硫甲烷化性能的影响

考察B₂O₃负载量对于MoO₃/CeO₂-Al₂O₃催化剂对耐硫甲烷化活性的影响,利用BET、XRD、TEM、NH₃-TPD等手段对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂的耐硫甲烷化活性随B₂O₃负载量增加呈现先升高后降低的变化规律;当B₂O₃负载量为0.5%时,催化剂的耐硫甲烷化活性最高,CO转化率达到55%。结合表征分析,发现添加B₂O₃会影响催化剂载体的结构和表面酸度,从而影响活性组分的分散程度,进而影响MoO₃/CeO₂-Al₂O₃催化剂的耐硫甲烷化性能。催化剂的晶化程度太高或单位面积上的强酸量太多均不利于甲烷化反应;较好的活性组分分散度有利于催化剂甲烷化活性的提高。     

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。     

甲烷化技术国产化研究进展

甲烷化是焦炉气制天然气、煤制天然气生产流程的关键步骤,为打破国外技术垄断,国内研究机构积极进行技术开发。系统梳理了甲烷化技术的国产化研究进展,分析了焦炉气甲烷化技术的应用现状,探讨煤制天然气甲烷化技术的应用前景,并就降低首次工程应用风险提出几点建议。国内甲烷化技术已经实现广泛开发,焦炉气甲烷化技术成功实现工业化应用,其国内市场占有率高于国外技术。煤制天然气甲烷化技术已成功开发,工业化应用前景广阔,首次工程应用时应注重经验借鉴、安全分析及设备选型等。