焦?fàn)t煤氣制天然氣工藝中甲烷化反應(yīng)的模擬-文庫吧
2025-10-03 11:17 本頁面
【正文】 天然氣供應(yīng)量 ,能源部門采取了限制工業(yè)用氣量 ,天然氣供應(yīng)已成為影響了企業(yè)的生存和發(fā)展的瓶頸。要解決我國天然氣的供求矛盾問題除了要立足國內(nèi)現(xiàn)有資源外 ,還必須多渠道、多方式擴(kuò)大資源供給 ,滿足日益增長的市場需求 [2]。 我國是世界上最大的焦炭生產(chǎn)、消費(fèi)和出口國。然而，長期以來國內(nèi)焦化產(chǎn)業(yè)重焦炭生產(chǎn)、輕綜合利用 ,大量的焦?fàn)t煤氣直接排放燃燒，不僅浪費(fèi)了寶貴資源，造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失，更造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。焦?fàn)t煤氣制天然氣同制甲醇等相比，有能源利用率高、耗水量低、無 CO2 排放等優(yōu)勢，而且產(chǎn)品更有市場競爭力。所以焦?fàn)t煤氣甲烷化合成天然氣對(duì)于拓寬天然氣的供應(yīng)渠道、緩解國內(nèi)天然氣的短缺、提高焦?fàn)t煤氣的高效清潔利用效率具有重要意義。 在焦?fàn)t煤氣制天然氣技術(shù)方面，可以類比國內(nèi)外煤制天然氣技術(shù)，已相對(duì)成熟。國外， 20 世紀(jì) 70 年代， 西德魯奇公司在南非 FT 煤制油工廠旁建了一套半工業(yè)化煤制合成天然氣試驗(yàn)裝置。同時(shí) ,魯奇公司和奧地利艾爾帕索天然氣公司在奧地利維也納石油化工廠建設(shè)了另一套半工業(yè)化的天然氣試驗(yàn)裝置。兩套試驗(yàn)裝置都進(jìn)行了較長時(shí)期的運(yùn)轉(zhuǎn) ,取得了可喜的試驗(yàn)成果。在此基礎(chǔ)上 ,1984 年美國大平原建成 389 萬 m3/d 的煤制天然氣工廠 ,利用當(dāng)?shù)馗咚趾置?,采用魯奇純氧干排灰壓力氣化、耐硫耐油變換、低溫甲醇洗凈化 , 高壓下甲烷化。產(chǎn)品氣含甲烷 96%,熱值 35564kJ/m3 以上，該廠建成至今，正常運(yùn)行 20 多年 [3]。 近年來，英國 戴維 (DAVY)和丹麥托普索 (TOPSφ E)公司的甲烷化技術(shù)也取得了較大進(jìn)展 ,英國 DAVY 的甲烷化技術(shù)具有采用中壓合成 (1~6MPa)、完全甲烷化、合成氣無需調(diào)整 H2 與 CO 比值、催化劑具有變換功能、合成氣轉(zhuǎn)化率高等特點(diǎn)。丹麥 TOPSφ E 甲烷化技術(shù)與 DAVY 技術(shù)類似 ,但該技術(shù)采用高壓合成工藝 ,壓力范圍為 ~。據(jù)已公開的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，英國 DAVY 和丹麥 TOPSφ E 在能耗、催化劑功能以及合成氣轉(zhuǎn)化率等方面略優(yōu)于德國魯奇的技術(shù)，但由于市場需求等原因 ,其工業(yè)化程度落后于德國魯奇公司 ,目前處于工業(yè)化推廣階段 。我國近年正在進(jìn)行前期工作的多家煤制天然氣項(xiàng)目 ,已與英國 DAVY、丹麥 TOPSφ E 和德國 LURGI 達(dá)成初步合作意向 ,目前正處于商業(yè)談判階段 [4]。 國內(nèi)，在上世紀(jì) 80 年代有一些科研院所也從事過甲烷化技術(shù)的相關(guān)研究工作。中科院大連化學(xué)物理研究所在 65至 95科技攻關(guān)期間，開展了常壓水煤氣部分甲烷化生產(chǎn)中熱值城市煤氣的研究并工業(yè)推廣。該技術(shù)于 1987 年 7 月通過了由中國科學(xué)院主持的專家鑒定并由國家計(jì)委確定分別在上海市青浦縣和遼寧省瓦房店市建設(shè)規(guī)模為日產(chǎn) 3~4 萬 m3 管道煤氣示范廠。其中青浦縣甲烷化煤氣工程于 1990 年 10 月一次開車成功，連續(xù)運(yùn)行一年以后，于 1991 年 9 月通過了由國家計(jì)委和中國科學(xué)院聯(lián)合主持的示范工程技術(shù)鑒定。其后大連化物所依托該技術(shù)成果在北京陽坊防化兵總院、遼寧瓦房店化肥廠、遼寧瓦房店軸承廠、湖北十堰二汽、湖北襄樊、福建三明、山東棗莊、山東泰安、江蘇儀征等建立了 10 余個(gè)煤氣廠，并于 1997 年先后開工，甲烷化催化劑及兩種原料氣凈化催化劑均經(jīng)受了工業(yè)考驗(yàn)。同期，大連化物所在貴州省畢節(jié)市建設(shè)了一套耐硫甲烷化工業(yè)裝置，并開車成功。西北化工研究院也開展了城市煤氣甲烷化催化劑的研究，并建設(shè)了北京順義 4100m3/h 煤氣甲烷化項(xiàng)目 [5]。 近年來國內(nèi)從
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