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。     

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。     

基于甲烷化反应原理与特点的煤制天然气技术链优化构想

煤制天然气技术链复杂、各工段温度多次升降,造成整体能耗较高。甲烷化是煤制天然气技术链中的关键环节和核心工艺。基于甲烷化反应的原理与特点,以减少冷热交替和简化流程为目标,对煤制天然气技术链提出3个优化组合的构想:耐硫CO变换与耐硫甲烷化一体化、从低温甲醇洗工段向甲烷化工段补CO2、弃风/光制氢与甲烷化结合。耐硫变换与甲烷化一体化能够省去单独的变换工段,甲烷化后,工艺气体体积缩小,再进行脱硫脱碳,能降低设备尺寸;低温甲醇洗补碳至甲烷化工段,有利于更好地控制产品气中氢气的含量,提高产品气品质;弃风/光制氢与甲烷化结合,能省去变换单元和脱碳,使尽量多的碳转化为CH4产品,降低CO2排放。     

耐硫甲烷化的研究进展

近年来,甲烷化的研究热点之一为耐硫甲烷化工艺技术,由于其具有极广阔的应用前景,而受到研究者的广泛关注。Mo基作为该工艺的催化剂得到了重点研究,因此对其助剂、复合载体、合成条件以及方法对甲烷化催化性能的作用进行了综述,并对耐硫直接反应机理及Mo基催化剂的结构模型进行阐述。     

耐硫甲烷化反应的研究进展

耐硫甲烷化工艺对含硫气氛和低H₂/CO比均有良好的适应性,是甲烷化技术发展的重要方向。其中Mo基催化剂是研究最为广泛的耐硫甲烷化催化剂。重点介绍了Al₂O₃、ZrO₂、CeO₂和CeO₂-Al₂O₃载体以及CoO、NiO助剂对Mo基催化剂耐硫甲烷化性能的影响;分析了催化剂的硫化机理以及CoO、NiO助剂和CeO₂载体在硫化过程中的作用,指出硫化温度是影响催化剂的物种分布和催化性能的重要因素;阐述了耐硫甲烷化反应的机理;对甲烷化催化剂的研究方向进行展望。     

NHD脱硫、脱碳工艺在淮化的应用

淮化“1830”工程采用德士古水煤浆气化工艺,耐硫变换,NHD脱硫、脱碳和甲烷化气体净化工艺生产合成气,13MPa合成工艺,这套合成氨装置头、尾部分均是引进国外公司的专利技术,中间部分除硫回收装置采用德国公司的克林沙尔夫技术外,变换、脱硫、脱碳、甲烷化均采用国内技术实现了国产化。     

法国煤气公司耐硫甲烷化试验最新进展

本文介绍了法国煤气公司近年来开发的直接耐硫甲烷化过程,在基础研究和中试放大试验等方面所取得的最新进展,同时就该工艺在工业化应用中所要解决的技术问题和途径进行了述评。     

甲烷化反应体系研究综述

对煤气甲烷化反应体系进行热力学分析,概述耐硫和非耐硫甲烷化的反应机理,剖析耐硫甲烷化催化剂失活的原因。     

2.4MPa高变—钴钼系耐硫低变—甲烷化气体净化工艺设计总结

简述了采用高温变换-Co-Mo系列耐硫低温变换-甲烷化的三催化剂气体净化工艺的先进性。重点介绍该净化工艺的控制要点和技术特点。     

城市煤气甲烷化技术进展综述

本文从两个主要方面——煤气甲烷化催化剂和煤气甲烷化工艺,综述了近年来国内外城市煤气甲烷化技术的进展。重点介绍了国内甲烷化催化剂的研究进展和国外甲烷化工艺的开发应用,其中煤气直接甲烷化技术,以其集耐硫、甲烷化和变换三功能于一身而简化了流程,节省了资源和投资,受到广泛注意。国内与国外的煤气甲烷化技术,在研究方向、技术要求等方面均存在着较大的差异。应用国内开发的催化剂,借鉴国外的先进工艺,结合我国小型氨厂现有的违气脱硫变换和甲烷化技术,对发展中小城镇城市煤气,改变我国城市煤气事业落后的现状,意义深远。     

一种新的中低变甲烷化气体净化工在东风氮肥厂运行总结

东风氮肥厂年产６万ｔ合成氮中低变甲烷化净化装置利用Ｃｏ－Ｍｏ系宽温耐硫催化剂具有低温活性好、耐硫的特点取代传统中的前Ｃｕ－Ｚｎ低变催化剂，实现了中变直接串低变只需进行一次脱硫的甲烷化净化工艺。该装置操作平稳、各项工艺指标达到设计要求。     

QDB-05型低水气比耐硫变换催化剂的性能及工业应用

通过对甲烷化副反应影响的研究,开发出对甲烷化副反应有抑制作用的新型QDB-05型低水气比耐硫变换催化剂,并成功地应用于粉煤气化低水气比耐硫变换工艺中.实际运行情况表明：QDB-05型催化剂具有较高的低温活性和稳定性,并具有抑制甲烷化副反应的性能特点.     

耐硫甲烷化制取城市煤气的前景分析

<正> 本文着重从应用角度,探讨耐硫甲烷化技术最经济最合理的应用范围。从流程、设备、各项费用消耗方面与现在我们正建的示范厂的常压水煤气甲烷化技术进行比较。讨论不同气源、不同处理量、不同电费价格对于两种技术费用的影响,从而确定两种甲烷化技术各自应用范围,供参考。一、工艺性能比较耐硫甲烷化技术和常压甲烷化技术的工艺性能比较,列于表1。两种甲烷化技术性能比较表表1     

城市煤气甲烷化研究综述

煤气甲烷化是城市煤气增热的有效手段。本文介绍国内外甲烷化催化剂研制和甲烷化工艺开发的概况。加速耐硫甲烷化工艺的研究，促进其早日工业化，对搞好中小城市煤气化意义重大。     

QDB-05低水气比耐硫变换催化剂的开发及工业应用

通过对“甲烷化”副反应影响的研究,开发出对甲烷化副反应有抑制作用的新型QDB-05催化剂。成功地在多套粉煤气化低水／气耐硫变换装置中应用。介绍QDB-05催化剂的性能特点及在低水／气耐硫变换工艺中的应用情况。     

立米级煤气耐硫甲烷化试验研究

本文叙述了上海煤气公司开发的ＳＧ－１００型耐硫甲烷化催化剂研制过程，并介绍了其在立米级耐硫甲烷化工艺装置上５０００ｈ的中间试验概况。试验过程证实，ＳＧ－１００型耐硫甲烷化催化剂有良好的初始活性，使用寿命预计可达一年以上，试验中采用的固定床绝热反应器和多段反应、段间冷却的工艺路线是完全可行的。试验结果表明，水煤气经本甲烷化试验装置在０．７５ＭＰａ，３００－４００ｈ１空速下，甲烷生成率可达到４１％，煤气中ＣＯ也可大幅度下降。每标嵶剂⒎矫酌浩戎悼稍黾樱常停首笥遥允玖烁霉ひ樟己玫墓ひ涤τ们熬啊     

制备方法对钼基耐硫甲烷化催化剂性能的影响

合成气甲烷化是煤制天然气工艺的主要过程之一。与传统的镍基催化剂相比,钼基催化剂用于耐硫甲烷化可以省去精脱硫过程和水汽变换过程,具有一定的技术和成本优势。但是钼基催化剂活性相对较低,尤其是低温活性和高温稳定性有待提高。对比研究不同方法制备的MoO_3/ZrO_2催化剂在固定床反应器上的耐硫甲烷化性能,发现采用溶液燃烧法制备的催化剂在相同条件下具有较高的耐硫甲烷化活性,当空速为5000 h~(-1)、反应压力为3MPa、反应温度为300℃和400℃时其CO转化率可分别达到26%和79%。催化剂的N_2物理吸附、透射电镜、X射线衍射和Raman光谱等表征结果表明,溶液燃烧法制备的催化剂具有较小的ZrO_2晶粒尺寸和较大的比表面积,活性组分Mo物种在ZrO_2载体上的分散性更好。而采用共沉淀法和浸渍法制得的MoO_3/ZrO_2催化剂存在不同程度的Mo物种团聚现象,导致其耐硫甲烷化活性较低。     

城市煤气甲烷化工艺研究开发进展

本文综述国内外煤气化制城市煤气工艺的进展,重点介绍了近年来正在研究开发的耐高硫城市煤气甲烷化工艺及催化剂。     

中国石化洛阳分公司建设10.5万吨/年煤制氢项目

正中国石油化工股份有限公司洛阳分公司煤制氢项目总投资247 707万元,以煤为原料,采用水煤浆气化工艺,煤气经耐硫变换、酸性气体脱除、甲烷化处理后向炼油装置提供氢气,建成后形成10.5万吨/年制氢能力。该项目主要建设内容包括煤气化、耐硫变换、酸性气体脱除、甲烷化、氢气脱水、制冷系统等工艺装置,原料煤破碎废气采用袋式除尘,含硫化氢的酸性气送入炼油装置克劳斯硫回收系统,经硫回收后高     

以渣油、煤为原料用耐硫变换甲烷化流程生产合成氨

由于宽温耐硫变换触媒在工业生产中应用成功,为用渣油和煤生产合成氨采用甲烷化代替液氮洗奠定了基础。本文主要讨论耐硫变换甲烷化流程的一些技术问题,并列举了实际建厂经验。