均温甲烷化技术用于煤制天然气探讨

《均温甲烷化技术用于煤制天然气探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.com42天然气化工(c化学与化工)2013年第38卷溉谴簿奠均温甲烷化技术用于煤制天然气探讨楼韧，任筱娴，钟永芳(1．杭州林达化工技术工程有限公司，浙江杭州310012；2．林德工程(杭州)有限公司，浙江杭州310012)摘要：在成功进行了采用水冷换热甲烷化反应器的焦炉煤气均温甲烷化技术制合成天然气的工业试验的基础上，讨论了该技术用于煤制合成天然气的可行性。结果表明，该技术具有能量效率高(>6O％)，CO、CO!转化率高，催化剂寿命长、价格低，流程短、设备少和投资省等优势具

2、有较高的吸引力。关键词：水冷换热；均温甲烷化；煤制天然气(CTG)；合成天然气(sNG)中图分类号：TQ221．11文献标识码：B文章编号：1001—9219(2013)06—42-041背景技术论13]：“美国大平原厂采用的是Lu气化+绝热循环稀释甲烷化技术，在能量利用上不是最经济的。除煤制天然气是我国现代煤化工发展的重要方了Lurgi气化的效率不高以外，绝热循环稀释要消向，已成为继煤制油之后该领域的投资热点【】1。国外耗大量能量，相当于甲烷化反应产生的能量有一半合成天然气(SNG)技术主要有英国DAV

3、Y公司、丹被消耗掉，不能做到自身的能量平衡，提高了产品麦托普索公司和德国鲁奇公司的技术。目前国内建甲烷的煤耗量”．“目前我国正在建设的煤制甲烷的成的内蒙克旗煤制天然气采用DAVY的高温甲烷工厂，基本是照套20世纪8O年代的大平原工艺，化工艺，主要特点是用绝热甲烷化反应器，多台串没有创新。从长远来看，不创新是没有出路的，如果联，采用DAVY高温耐热甲烷化催化剂，并设置热能够采用新的煤气化技术+甲烷化等温反应器，有气循环机以降低前几台反应器的反应热，具体流程希望降低煤制甲烷的能耗”。见图1syngas2均温型

4、甲烷化在焦炉煤气甲烷化上的成功试验换热式甲烷化国内外均进行过开发研究。并有产业化。例如贵州某厂装置用熔盐换热介质【4]。采用管壳式甲烷化塔反应，但该装置不能副产蒸汽，且需要采用外部供热，增加能耗。林达均温型甲烷化在与太原理工大学等四单位图1DAVY煤制天然气鬲温甲烷化工艺合作的中低温甲烷化技术在山西同世达成功用于焦炉煤气甲烷化，工艺流程如图2所示。主要设备托普索工艺(TREMPTM)[2强丹麦托普索公司专见表l。有的SNG生产工艺．与DAVY甲烷化工艺类似．同来自焦化分厂的焦炉煤气，其压力为0．05MPa

5、一样采用多段绝热甲烷化反应器，为了控制反应器温0．14MPa、温度4OcC，依次通过TG．F脱焦脱萘罐V．度，采片j了人口补人蒸汽和设置气体循环的操作。1、粗脱硫罐v．2，除去焦油、萘和大部分硫。然后经美国大平原厂是此前世界上唯一的规模化煤煤气压缩机C．1提压至0．4MPa～0．8MPa．再经精脱制天然气的工厂，技术成熟可靠，但有关专著评硫罐V一3使总硫质量分数降至l0以下．合格原料收稿日期：2013—07—07；作者简介：楼韧f1975一)．男．高级E程气经『乜加热器E．1加热至～250~C送甲烷反应器

6、R。师．电}舌l3906523400．电邮linda@lindat’．net学兔兔www.xuetutu.com第6期楼韧等：均温甲烷化技术用于煤制天然气探讨43验。表2、表3分别列出了两种工况下反应器内催化“L剂床层温度、汽包压力和出口的气体组分。表4是以表2、表3数据为基础计算的CO、CO转化率。工况1为不循环，不加蒸汽，焦炉煤气全通过反应器，共进行58h；工况2为循环气和反应器进口t'-f气的循环比为0．2，不加蒸汽，通过反应器共运行14h。图2焦炉煤气中低温甲烷化技术工艺流程由表4中可以看出，本项

7、目CO已完全转化为甲烷，CO2转化率一99％。表1主要设备一览表本项目于2011年11月通过有多位中国工程院院士参加的鉴定委员会科技鉴定，鉴定意见认为其有如下特点和创新之处。达国际先进水平：(1)甲烷化反应在反应进行的同时实现换热，不需要向原料气中补加蒸汽，增加循环回路，从而缩表2工况1的反应器出口气体组成1．气体进塔温度的高低通过E．1的调压器调节电炉功率来控制。在工程化设计中用进出塔换热器取代原料气电加热器。反应器R一1为水冷式。催化剂装在管内，气体在管内催化剂层进行甲烷化反应，反应热被传至管间的水侧

8、，催化剂床层温度可以通过汽包V一4压力进行调节。反应后气体经冷却器E．2冷却至40℃，表3工况2的反应器出口气体组成再经气液分离器V．6分离出冷凝水，分离后部分气体经减压阀减至0．2MPa作为煤气送回炉煤气管网。根据进口CO、CO：含量波动幅度和废锅的蒸汽压力，必要时部分气体回到压缩机C．1进口，稀释原料气中C0浓度后再去进行合成。脱盐水送至脱盐水槽V一5，经脱盐水泵P．1提压至后送至汽包V．4再自流入反应器R．1，汽包液位通