【正文】 年 2月 11日投入試生產 ,中熱值煤氣產能 120204Nm3/d。該催化劑 1986年通過化工部鑒定，已應用于北京順義煤氣廠城市煤氣甲烷化固定床反應器上，但是沒有在大規(guī)模城市甲烷生產上使用過。該廠是美國化工技術儲備的一個典型例子，目前還在運行。 1985年，由于能源價格下跌，工廠的生產難以維持。 7月 28日，首批合成甲烷開始送入天然氣管綱。 1984年，英國煤氣公司和德國魯奇公司合作，完成了 HICOM甲烷化工藝。 1978年 5月，在美國能源部的推動下，組成大平原煤氣化聯(lián)合公司 (GPGA)。 1974年，成立 ANR煤氣化公司。 天然氣和合成甲烷 城市人民現(xiàn)代文明生活的伴侶！ 2. 煤制天然氣的發(fā)展歷史 國外的發(fā)展 60年代末，美國自然資源公司 (ANR)的長期規(guī)劃人員就認為煤氣化是補充天然氣供應的最合適方案，即開始大平原煤氣化工程的規(guī)劃工作。沿線主要城鎮(zhèn)可以從管道上取得甲烷作為人民生活用氣，將對提高我國居民的生活質量和改善大氣質量起到巨大的作用。這樣的工藝稱為煤制天然氣、坑口氣化或煤制天然氣，產品并入天然氣管網中。無疑，人民生活水平的提高，對環(huán)保、生活的舒適性要求越來越高，天然氣肯定供不應求了。 表 1 部分在建與擬建的煤制天然氣工程 序號 單位 規(guī)模 億 Nm3/a 投資 億元 狀態(tài) 地點 1 大唐發(fā)電集團 40 257 在建 內蒙赤峰西部克什克騰旗 2 新汶礦業(yè)集團 20 100 在建 新疆伊犁 3 大唐發(fā)電集團 40 200 擬建 遼寧省阜新市 4 神華集團 20 140 擬建 內蒙古鄂爾多斯 5 匯能煤化工有限公司 16 80 擬建 內蒙古鄂爾多斯新廟鎮(zhèn)悖牛川 煤電化工園區(qū) 6 華銀電力公司 15 擬建 內蒙古鄂爾多斯 7 中海油與同煤集團 40 擬建 山西大同 作為 13億人口的大國，居民飲食和生活燃料問題是十分重要的。 關鍵詞：煤制天然氣，煤化工產業(yè)，甲烷化 被稱為人工天然氣的工藝，實際上是合成甲烷，最有發(fā)展前途的是煤制天然氣。煤制天然氣技術研究 摘要：敘述煤制天然氣的必要性、煤制天然氣的發(fā)展歷史、工藝原理和選用的煤氣化技術、甲烷化技術和催化劑、美國大平原廠的工藝敘述，論述煤制天然氣的技術經濟問題。煤制天然氣要有序發(fā)展，建議建立全國甲烷管道網。 1. 煤制天然氣的必要性 煤制天然氣是目前煤化工的頂尖熱門話題，在我國北方遼闊的大地上，一場聲勢浩大的合成甲烷的高潮正在形成，幾個煤制天然氣的大型工程正在破土動工，見表 1。目前隨著我國西氣東輸的實施城市燃氣管道化已經比較普及，天然氣，液化氣，煤氣，沼氣等燃氣管道網絡在我國發(fā)展迅猛，這無疑是一件好事，對于提高經濟效益、減少城市大氣污染、方便居民生活、減輕百姓的家務勞動等方面都帶來顯著的好處。讓13億人民的飲食和生活燃料都用上甲烷 (約需 1800億 Nm3/a)，實行全國居民用燃料的管道化，前景是相當誘人的！ 要發(fā)展煤制天然氣技術，就應該考慮在 煤礦的坑口，選擇合適的煤氣化技術，集中設置多套大型化的煤氣化裝置，經過變換、脫硫脫碳、甲烷化等化工處理產生 CH4，同時經過克勞斯硫回收等工藝副產硫磺等。 如果以西氣東送國家天然氣管道為基礎，建立全國天然氣管道網，將煤制天然氣、煤層氣、焦爐氣制甲烷等人工合成甲烷，從分支管道線送到國家主管道上，作為主管道的氣源，從而形成甲烷管道網，與電網相似。毫無疑問，這是一項偉大的利民工程。 1973年， ANR成立了合成燃料組， Lummus一 Kaiser公司進行了 78萬米 3/日代用天然氣工廠的可行性研究，魯奇公司承擔工藝的初步設計。 1975年，完成可行性研究，按估算工廠將耗資 元，煤礦設施耗資 。 1981年 8月，里根總統(tǒng)授權能源部給予貨款保證 。 4月 24日，世界上第一個煤制天然氣的工廠 “美國大平原煤氣廠 ”開始試運轉。 11月 11日，達到設計生產能力。 大平原煤氣化廠是由煤生產代用天然氣的大型工廠，對未來的能源供應 有著重要的意義，它在合成燃料工業(yè)中繼續(xù)發(fā)揮先驅和示范作用。 國內的發(fā)展 國內，西北化工研究院曾經在八十年代開發(fā)過 RHM266型耐高溫甲烷化催化劑甲烷化催化劑，適用于城市煤氣甲烷化，使其部分 CO轉變?yōu)?CH4從而達到提高熱值和降低煤氣中 CO濃度的目的。 河南煤氣化工程是 20世紀 90年代引進國外魯奇加壓煤氣化技術 ,在義馬煤礦坑 口建設的利用劣質煤生產中熱值城市煤氣 (熱值≥ )的大型煤氣工程 ,并且是采用長距離 (200 km)、大口徑 (DN400 mm)、高壓力 ()的管道輸送辦法，向洛陽等大、中城市集中輸送城市燃氣的大型輸氣管道工程。該工程 2020年 8月 12日通過了國家驗收 ,同年 9月 18日 ,產能 180104Nm3/d的二期工程又順利投入試生產 ,合計中熱值凈煤氣產能約 300104Nm3/d。隨著人民生活水平的提高，應該從城市煤氣提升到煤制天然氣上來。該項目依托錫林浩特勝利煤田的煤炭資源，赤峰市克什克騰旗較為豐富的水資源，生產合成甲烷，通過長輸管線直送北京市場。全年消耗原料煤 /年，燃料煤 /年。年耗水： 。每噸天然氣耗水： 。 表 2 項目產品方案為： 序號 產品名稱 年產量 產品價格 備注 (GDP)，億元 1 煤制天然氣 40億標準立方米 /標準立方米 2 焦油 1200元 /噸 3 中油 20萬噸 1600元 /噸 4 石腦油 2800元 /噸 5 粗酚 4200元 /噸 6 硫磺 800元 /噸 合計 ～ 75 配套的輸氣管線為：內蒙古大唐克旗煤制天然氣項目輸氣管線全長 359 km；全線管徑 DN900 mm；設計壓力為 Mpa；設計流量 1202020m3/d；項目管線起點為內蒙古自治區(qū)赤峰市克什克騰旗的浩來呼熱鄉(xiāng)，末站設在北京古北口。各個單元的作用見表 3。近年來，煤化工技術的進展已為大家所熟悉。這些煤氣化技術都有可能成為煤制天然氣的工藝技術。該廠日耗原料碎煤，生產 380萬 Nm3的人工天然氣。投資 ， 14臺氣化爐 12開 2備。由于采用魯奇爐，轉化氣中的焦油處理比較麻煩，整個裝置的流程較長。 由于美國采用 了 Lurgi氣化技術，并且已經取得了二十多年的生產經驗，因此國內普遍主張在煤制天然氣的流程中，采用 Lurgi氣化技術。 上述流程的副產物是焦油，焦油加氫可以作為燃料油或車用油，以及酚、氨，可以作為化工原料。 但是，從技術、煤的利用率、產品成本、和環(huán)保上來考慮，水煤漿和干煤粉的氣化不見得不利，這個問題與其它煤化工工藝一樣，應該因地制宜 。 近日，我國的粉煤氣化爐 HTL的運行現(xiàn)況良好，有望成為繼水煤漿后的又一個實用的大中型煤氣化技術，將