我国焦炉煤气甲烷化利用技术的进展.pdf

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1、我国焦炉煤气甲烷化利用技术的进展安晶(新地能源工程技术有限公司石家庄能源化工技术分公司，河北石家庄050000)摘要：焦炉煤气是一种较为优质的二次能源，随着炼焦工业的迅速发展，已成为一种重要的化工原料、能源资源。焦炉煤气甲烷化制备天然气，具有能源利用率高、污染少、消耗低以及投资小的优点，有着良好的发展前景：本篇论文主要对我国焦炉煤气甲烷化利用技术的进展进行了分析与探讨，以期为促进我国焦化行业的进一步发展提供一定的帮助，关键词：焦炉煤气；甲烷化利用技术；进展焦炉煤气甲烷化制备天然气技术是一种新兴的焦炉煤气综合利用技术。天然气是国际公认的一种清洁型的化工原料、能源资源，有着安全可靠、经济

2、实惠以及绿色环保等优势，利用焦炉煤气甲烷化工艺，致力于发展天然气产业，符合世界能源资源的发展趋势。1焦炉煤气的主要成分以及甲烷化利用的可行性分析1．1焦炉煤气的主要成分焦炉煤气作为焦炭生产过程中的一种副产品，随着炼焦工业的迅速发展，其产生量也呈现出逐渐增长的趋势。净焦炉煤气的主要成分如表l所示。表1净焦炉煤气的主要成分成氢气甲烷一氧化氮气二氧化碳氧化氧气合物分(H2)(CII．)碳(CO)(N。)碳(CO：)(02)(C．

3、I．)含54％一24％一5．5％一3％一1％一3％2％一3％0．3％一量59％28％7％5％0．7％1．2焦炉煤气甲烷化利用的可行性分析焦炉煤气中含有大量的氢气、

4、甲烷以及一氧化碳，通过甲烷化反应，提高热值，将大部分的氢气与一氧化碳、二氧化碳转化为甲烷，之后进行分离、提纯，就可以得到甲烷体积分数在百分之九十以上的SNG(合成天然气)，SNG经过压缩后就会成为CNG(压缩天然气)，SNG经过液化后就会成为LNG(液化天然气)。液化天然气是一种新兴的清洁型能源，不仅具有性能高、热值大等优点，也可以在很大程度上节约远距离运输成本以及储存空间，受到了越来越多的青睐．目前，有很多国家纷纷将液化天然气作为首选燃料。2甲烷化技术的工艺流程甲烷化合成工艺是焦炉煤气制备天然气的核心技术。较为常见的焦炉煤气甲烷化制备天然气的工艺流程，如图l所示：}’i‘二复10图

5、1焦炉煤气甲烷化制备天然气工艺流程首先，净化压缩焦炉煤气。将焦炉煤气原料经压缩后，脱除原料气中的苯、焦油、萘及无机硫后，再压缩至甲烷合成适宜的压力，而后利用加强转化进行精脱硫，最终使焦炉煤气中的总硫含量降低到预期的目标(0．1ppm)。其次，甲烷合成。利用甲烷合成催化剂，使一氧化碳、二氧化碳加氢转化为甲烷。甲烷合成反应是强放热反应，高温易导致催化剂烧结、积碳，而产物水蒸气又可使催化剂粉化。若反应控制在较低温度下进行，焦炉煤气中的一氧化碳、二氧化碳可与催化剂形成羰基镍，带走催化剂中的活性物质，从而影响催化剂活性。因此，研发高性能催化剂及合理的甲烷化工艺是焦炉煤气甲烷化利用技术的关键。最

6、后，分离提纯。焦炉煤气经过甲烷合成反应后，生成气体组分中甲烷的体积分数大约为百分之七十五，需分离气体中的氢、氮低热值组分，才能确保产品气热值达到国家标准规定的要求。将经过甲烷合成反应后的气体送入膜分离装置或者变压吸附装置，分离氮、氢组分后进行深冷液化就可以得到LNG产品。3焦炉煤气甲烷化利用技术的进展目前，国内掌握相关技术的主要有：中科院大连化学物理研究所、西南化工研究设计院、武汉科林精细化工有限公司、新奥集团等，并陆续建成多套焦炉煤气合成天然气装置。较早建成的装置多采用国外技术，如2012年投产的内蒙古恒坤化工有限公司LNG项目，采用英国DAVY-CRG技术，天然气产量1．2亿m3

7、／a；2012年投产的内蒙古乌海华油天然气公司制LNG项目，采用丹麦Topsoe—TREM胛M技术，天然气产量3．3亿m3／a。由于采用国外技术专利费用较高，自2013年后建成的装置多采用国内自主研发的焦炉煤气甲烷化技术。新奥集团专业从事煤炭清洁能源领域的技术研发，2006年完成甲烷合成小试，2010年中试通过河北省项目成果鉴定，2013年首个采用新奥专利技术的河南京宝焦炉煤气制LNG项目一次试车成功，并平稳运行至今。至2016年，已有唐山新奥永顺、鹤岗征楠、曲靖云投等多个采用新奥甲烷化技术的装置投入运行，并有多个项目处于在建及设计阶段。4结语综上所述，就目前来说，我国已经成功开发了

8、焦炉煤气甲烷化利用技术的工艺流程，但仍需进一步完善。继而应当将甲烷化工艺当作一项重要抓手，致力于加强产业竞争力，促进工艺参数的进一步优化，逐步实现集成化、规模化生产，以推动焦炉煤气甲烷化制备天然气产业经济效益、社会效益的最大化。参考文献：【1]钱红辉，丰恒夫．我国焦炉煤气甲烷化利用技术的进展[J】．金属世界，2012，04：78-80．【2】王一坤，雷小苗，邓磊，王晓旭，王长安，车得福．可燃废气利用技术研究进展(I)：高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气[J]．热