焦炉煤气制天然气工艺的设计研究

基于清洁生产和碳氢尾气合成天然气,设计了采用焦炉煤气制天然气的三段甲烷化工艺方案。对工艺设计中甲烷化催化剂的活性评价及影响进行了分析研究,研制了活性高、耐热性能好、抗结碳能力强的甲烷化催化剂。工业应用装置实践结果表明,该工艺设计方案运行稳定,焦炉煤气制天然气工艺技术及其催化剂完全能够满足合成天然气的技术要求,经三段甲烷催化剂处理后的焦炉煤气,其CO转化率大于99%,出口w(CO+CO2)50×10-6。     

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。     

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。     

合成天然气(SNG)原料气来源的探讨

简述了合成气的来源及甲烷化对合成气的要求,综述了以煤气化合成气、焦炉煤气、黄磷尾气、生物质、电石气等为原料,制备合成天然气的技术现状,详细介绍了煤气化制备天然气的工艺路线及不同气化技术对原料气中甲烷的影响,对比了不同工艺路线制备天然气的优缺点。不同合成天然气原料气来源技术的开发利用,既解决了天然气的市场需求,又实现了资源的再利用,具有一定的经济效益和环境效益。     

煤制天然气净化气体的组成及控制方法

介绍了煤制天然气甲烷化反应机理,分析了甲烷化反应原料气的组成及对甲烷化反应的影响,详细阐述了原料气中CO2不足对成品天然气热值造成的损失,并以辽宁大唐国际阜新煤制天然气装置为例进一步深入研究了煤制天然气净化气组成的控制方法。     

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。     

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。     

新型VESTA甲烷化工艺路线探究

分析了现有煤制合成天然气技术主要存在的问题,介绍了新型无循环、适应宽氢碳比的VESTA甲烷化技术。VESTA甲烷化技术的显著特征是利用合成气中的CO₂和外加水蒸汽来控制甲烷化反应温升,不需要操作条件苛刻的循环气压缩机;在甲烷化反应之前对原料气只脱硫、不脱碳,甲烷化反应之后再集中脱碳;经中试试验得出原料气中的H₂/CO比不影响最终的SNG产品指标;甲烷化后的粗SNG产品气中的CO₂体积分数高达71%,因而可在脱碳前低成本联产中压液体CO₂产品。这部分液体CO₂产品除了可用泵增压输送到粉煤气化单元用作输送气体外,还可以直接作为副产品为企业增加收益,并间接降低了碳排放。新型VESTA甲烷化技术与现有带循环压缩机的甲烷化技术相比,不但更容易操控,而且还提高了操作的稳定性和安全性,同时又能极大地降低净化装置、甲烷化装置及SNG干燥装置的投资和能耗。因此,采用VESTA甲烷化技术,能有效地提高煤制合成天然气的市场竞争力。     

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。     

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。     

二氧化碳重整甲烷制合成气研究进展及经济性探讨

对于含CO2的天然气、煤层气、焦炉气和沼气,通过蒸汽重整和CO2重整结合,可消耗CO2,降低生产成本和能耗,还能制备用于甲醇合成和费托合成的原料气(H2/CO=2),具有较好的经济与环保效益。本文对CO2重整甲烷制合成气催化剂及工艺反应条件研究进行了综述,并对其工业应用的经济性进行了探讨。     

我国首套焦炉气合成天然气装置投产

<正>我国首套焦炉气制合成天然气装置近日成功投产,并网输气。该装置年产合成天然气1亿m3,可实现年减排CO220万t,开辟了我国重污染工业废气制备清洁能源的新途径。焦炉气是一种污染高、易燃爆的工业废气。经过技术研发和加工,我国已可以将这种废气演变为清洁能源。目前,中国化工集团旗下西南化工研究院研制的焦炉气合成天然气工业装置,可以利用焦炉气净化、甲烷化等专利技术,将焦炉气转化为甲     

氨合成气净化催化剂的使用问题

自六十年代初期以来,在合成氨工业中,原料气中CO和CO_2的最后净化,以甲烷化代替铜氨液洗涤法,已被广泛采用。考虑到,残余CO和CO_2催化加氢生成甲烷,为减少氢气的损耗和因甲烷积累到一定量而不参与氨合成反应,却相对降低了氢氮气的分压,需放掉部分原料气以降低惰性气体的含量,故在甲烷化之前CO和CO_2的含量,要求有一合理指标。低温变换催化剂解决了这一前提,从而为甲烷化催化净化CO和CO_2     

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。     

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。     

我国研制开发焦炉气制合成天然气关键技术获重大突破

从西南化工研究设计院获悉,由该院开发的“焦炉气甲烷化制合成天然气”技术成果已通过四川省科技厅组织的专家鉴定,这标志着我国焦炉气甲烷化制合成天然气关键技术已获重大突破,并具备工业化条件。     

甲烷化工段压差升高原因分析及处理

中海石油化学股份公司富岛一期合成氨装置采用ICI—AMV工艺,以天然气为原料,生产能力1000t／d。该装置低变气经脱碳后进入甲烷化工段。甲烷化工段由甲烷化炉（06R001）、3台换热器（06E001A／B、06E003、06E002）、2台分离罐（06F001、06F002）组成。从CO2吸收塔（05C001）出来的CO2含量小于0．1％的工艺气与甲烷化出口工艺气换热,升温至300～315℃,如果热量不足,由开工加热器06E003补充供给,然后进入甲烷化炉进行甲烷化反应,     

中低温换热式焦炉气合成天然气新工艺

焦炉气经净化、加热之后,采用不循环一次性通过或少量循环、不补加蒸汽的2种不同试验工况,直接进入中低温换热式反应器进行甲烷化反应,合成的天然气减压后送煤气管网,催化剂床层温度通过汽包压力控制。2种不同工况经72 h考核,CO转化率达100%,CO2转化率达～99%。