甲烷化工艺技术.pdf

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1、甲烷化装置工艺技术讲解甲烷化装置干燥脱水装置主讲：李生延2012.8.24•一、发展煤制天然气的背景：天然气是一种清洁、高效的能源产品。从2000年到2008年间,我国天然气消费量年均增长16%。我国经济快速增长拉动了天然气需求,另外随着国内可持续发展战略和加强环保等政策的实施,国内对天然气的需求将与日俱增。中国未来天然气消费的发展趋势:一是需求量大幅度增长;二是利用方向将发生变化,消费结构将进一步优化。到2010年我国天然气的需求量将达到1000亿～1100亿m3,同期天然气产能只能达到900亿～950亿m3。•预计2020年我国

2、天然气的需求量将达到2000亿m3,而同期天然气产能只能达到1400亿～1600亿•m3。•如此大的天然气用量缺口将对我国国民经济•的发展带来诸多不利影响。解决我国天然气供需•矛盾最有效的办法是多方位、多渠道扩大天气然•供给。•我国每年从俄罗斯、中亚、土库曼斯坦等通•过长输管线购买约600亿～700亿m3天然气。•此外,我国与印度尼西亚、澳大利亚、马来西亚•等国签署了进口液化天然气的协议。但从国外进•口天然气易受国际能源竞争、地区安全形势以及•地缘政治等不确定因素影响。•我国的能源结构是“缺油、少气、富煤”,煤•炭资源相对丰富,煤化

3、工发展迅速。利用该契机,•积极发展煤制天然气(SNG)用于替代天然气或城•市煤气,可以降低进口天然气市场给我国带来潜•在的风险,满足日益增长的市场需求,而且对我国•的能源安全、节能减排等方面也具有战略意义。•二、天然气的用途•1）民用燃料•天然气是理想的民用燃料，具有热值高、易输送、燃烧充分无污染、在使用方面较水煤气等其他气体燃料安全等优良特性。•2）天然气汽车•压缩天然气汽车（CNGV）在世界范围内发展很快。其优点是燃烧完全，对环境污染小，发动机积炭少，节省润滑油，燃烧价格低（天然气价格不到汽油价格的一半），安全系数高，噪音小；•

4、缺点是：第一，天然气热值低导致天然气汽车功率小，•不适合大功率汽车使用。其次，由于天然气压缩困难，•生产、储运费用高，天然气站的建设也需要较高的投•资。第三，目前尚无完善的天然气汽车供气网络，天•然气汽车只适合在城市使用。第四，天然气钢瓶重达•400Kg是汽车载荷的10%左右。综合以上优缺点，可•以看出在石油资源相对短缺而天然气资源相对较多的今•天，发展天然气汽车势在必行，但需要较大的投资、•且需各地共同建设，才能建成完善的天然气汽车供气网络。目前一辆天然气汽车的改装费用在7000-11000元人民币，单是节约燃料一项，即可在一年内

5、收回成本（对公交汽车而言）。综合对比其优缺点来看，在石油资源短缺的今天，发展车用天然气势在必行。•3）取代燃煤锅炉，发展环保产业•为了净化环境，还老百姓一片蓝天，国家多次规划取消燃煤锅炉，但由于我国天然气供应有限，且供应具有区域限制，目前尚不能完全满足民用燃气市场，无力顾及燃煤锅炉。•4）天然气发电•热电联合循环发电（GHP）既有经济效益，又不污染环境，国外已被大量使用。在国家大力提倡可持续发展、加强环保、建设社会主义和谐社会的大背景下，发展无污染天然气是碳一化工的基础原料之一，是重要的有机合成的基础原料。•三、发展煤制天然气的特点

6、及意义•由市场分析可知，我国天然气供应缺口较大，供•需矛盾突出，除加大我国陆海勘探力度，增加天•然气储量和产量外，还需要进口部分管道天然气、•LPG及LNG。但进口的量只能作为补充，不能•作为主要来源，否则影响我国的能源安全。•（1）我国煤炭资源丰富。•我国煤炭资源总量约5.57万亿吨，探明剩余可采储量达1842亿吨。2007年我国煤炭产量为27亿吨左右，其生产量、消费量和供应量大体相当，煤炭自主自给率相当高。•但随着国际社会对温室气体减排重要性认识不断•深化，许多国家在调整能源战略和制定能源策略•时，增加了应对气候变化内容，重点是

7、限制化石•能源，鼓励能源节约和清洁能源使用，把核能、•水能、太阳能、生物能等低碳和无碳能源作为今•后发展重点。我国煤炭产量世界第一，利用率很•低，节能减排压力非常大，提高煤的转化效率及•煤的洁净化成为当今必须解决的重要问题。•（2）煤制天然气工艺技术成熟先进。•煤制天然气，工艺流程简单，技术可靠，消耗低，单位热值成本低，总热效率高。•煤制天然气能量总转化率60~70%，比发电高约70%，比生产甲醇高25%，比合成油高30~60%。•煤制天然气，甲烷合成时CO转化率接近100%，氢转化率99%，CO2转化率98%，选择性接近100%，

8、废热利用率高95~98%，废水不含有害物，易于利用。•工艺技术成熟先进，设备和材料立足于国•内，由于天然气合成流程技术相对成熟，只需引•进天然气合成工艺技术的催化剂和工艺包就可以。•而且煤制天然气可与其他合成气化工产品如•甲醇等实现联