資源描述:
《關于煤制天然氣工藝的比較》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、關于煤制天然氣工藝的比較我要打印?IE收藏?放入公文包?我要留言 ?查看留言?來源:其他 添加人:admin 添加時間:2011-4-1611:55:00關于煤制天然氣工藝的比較我要打印?IE收藏?放入公文包?我要留言 ?查看留言?來源:其他 添加人:admin 添加時間:2011-4-1611:55:00????1煤制天然氣的開發(fā)狀況????1.1國外煤制天然氣的開發(fā)狀況????煤制天然氣的核心技術除氣化技術以外,還有甲烷化技術,氣化技術已經(jīng)非常成熟,甲烷化技術是在煤氣化的基礎上,進行煤氣甲烷化,魯奇公司、沙索公司在兩個半工業(yè)化實驗廠上進
2、行考察認為煤氣進行甲烷化,可制取合格的代用天然氣。在國外,美國大平原煤氣化廠已投產(chǎn),它是世界上第一座由煤氣化經(jīng)甲烷化合成高熱值煤氣的大型商業(yè)化工廠。第1期工程的設計能力為日產(chǎn)代用天然氣3890km3(相當于日產(chǎn)原油20k桶),于1980年7月破土動工,1984年4月完工并投入試運轉(zhuǎn),1984年7月28日生產(chǎn)出首批代用天然氣并送入美國的天然氣管網(wǎng)。????丹麥的托普索公司近期也推出了煤制天然氣技術,該技術采用托普索自己的專用催化劑。據(jù)聲稱,該公司的煤制天然氣技術已經(jīng)應用在美國伊利諾斯州杰斐遜的1個煤氣化工廠,這個煤氣化工廠將于2010年投入運
3、行,屆時每年可將約4000kt煤炭轉(zhuǎn)化為天然氣。????1.2國內(nèi)煤制天然氣的開發(fā)狀況????在80年代,國內(nèi)開始開展“水煤氣甲烷化技術生產(chǎn)城鎮(zhèn)燃氣的研究”,“城市煤氣甲烷化”的研究,當時主要用來解決城市煤氣熱值問題,承擔這個課題的單位有:中國科學院大連化物所、中國科技大學、西北化工研究所、華東理工大學、煤炭部北京煤化所,沈陽煤氣化所,經(jīng)過多年的科技攻關,取得了生產(chǎn)中熱值城市煤氣的系列煤氣甲烷化技術。即:常壓水煤氣甲烷化技術、耐硫甲烷化技術,并達到世界先進水平。并利用常壓水煤氣甲烷化技術建廠10多座,其精脫硫催化劑、脫氧劑和常壓甲烷化催化劑
4、成為國家級新產(chǎn)品,甲烷化催化劑獲優(yōu)秀發(fā)明專利一項、國家發(fā)明三等獎、中科院科技進步一等獎、省市級獎3項;精脫硫劑獲優(yōu)秀專利1項,國家發(fā)明二等獎1項,脫氧劑發(fā)明專利一項,獲遼寧省科技進步二等獎。后因出現(xiàn)價格相對低廉的液化氣,天然氣,取代了城市煤氣,常壓水煤氣的生產(chǎn)廠紛紛被迫停產(chǎn),此項技術漸漸淡出人們的視線。????2托普索技術簡介????托普索公司提供了一種有競爭性的工藝,能夠從廉價的含碳原料中生產(chǎn)替代性天然氣(SNG),SNG中富含甲烷,可以同天然氣相互替代并以相同方式進行輸送。????(1)煤在氧氣和水蒸氣存在條件下氣化生成富含氫氣和一氧化
5、碳的氣體。????(2)酸轉(zhuǎn)化(變換反應)可以調(diào)節(jié)氫氣和一氧化碳的比例,將有機硫轉(zhuǎn)換為無機硫,變換催化劑是耐S的(S含量可達50×10-6-5%),溫度范圍:200~500℃。????(3)酸性氣體脫除:在洗滌工藝中可脫除。富含硫化氫的氣流經(jīng)過進一步處理,可以將含硫尾氣轉(zhuǎn)化成濃縮硫酸(WSA工藝),95%~99.7%的S回收轉(zhuǎn)化成硫酸且無廢水產(chǎn)出。????(4)碳氧化物與氫氣在甲烷化裝置中反應生成甲烷,然后通過干燥和適當壓縮以達到管線所要求的條件。????3托普索工藝????在托普索工藝中,上面的反應方程式在絕熱反應器里進行。反應熱(合成天
6、然氣反應熱占合成氣反應熱值的20%),可以導致高的溫增,利用循環(huán)可以用來控制在第1個甲烷化反應器的溫增。????3.1?流程敘述????煤、焦炭或生物質(zhì)經(jīng)過氣化后生成粗合成氣,經(jīng)過耐硫CO變換,利用低溫甲醇洗滌脫除酸性氣體CO2和H2S,酸性氣體進入焚化爐和SO2轉(zhuǎn)換器生成SO3,經(jīng)過濃縮塔后冷卻,用酸泵打到儲罐,脫除后的合成氣(溫度325℃)進入反應器1(固定床,填有托普索MCR-2催化劑),第一反應器出口氣體溫度650℃,CH4含量57%,被兩段冷卻,一部分循環(huán)與原料氣混合,另一部分進入反應器2繼續(xù)甲烷化反應,出口溫度494℃,CH4含
7、量80%,經(jīng)過高壓鍋爐后進入反應器3,出口溫度342℃,CH4含量94%,經(jīng)過冷凝和壓縮可以并入天然氣管網(wǎng)。????3.2托普索MCR-2催化劑介紹????托普索公司提供催化劑和基于獨立開發(fā)的技術。托普索在利用結合知識方面處于1個獨特的位置。高溫甲烷化催化劑MCR-2的開發(fā)顧及到1個獨特的技術因素,例如高的能量利用效率和獨特的催化劑形狀以保證低的壓力降。通過45000h多的運行操作來保證其長期的穩(wěn)定性,MCR-2催化劑壽命大約4a。????4大連化物所常壓煤制天然氣技術????4.1概況????常壓水煤氣部分甲烷化生產(chǎn)城鎮(zhèn)煤氣新技術是中國科
8、學院大連化學物理研究所開發(fā)的科技成果。它以常壓水煤氣為原料,經(jīng)過凈化和甲烷化直接得到3500大卡/m3合格的城市煤氣,如增加脫碳工藝可提到4000大卡/m3以上。該成果已于198