經過數年攻關,我國掌握了無循環甲烷化新工藝、甲烷化催化劑及反應器核心裝備技術,實現了對傳統工藝的顛覆性創新,使我國煤制天然氣技術躋身世界先進行列。這是從5月21~22日在青島舉行的2016(第二屆)中國新型煤化工國際研討會上傳出的消息。神霧集團北京華福工程有限公司聯合大連瑞克、中煤龍化等公司,歷時8年于全世界首次開發出了該無循環甲烷化新工藝。
據了解,我國已建成或正在建設的大型煤制天然氣項目,其核心甲烷化裝置全部采用國外循環甲烷化工藝。這種工藝的反應溫度通過循環氣量的調節來控制,存在循環氣量大、需配置高溫循環壓縮機、核心裝備及催化劑依賴進口、投資與能耗高、易“飛溫”等弊端。
據神霧集團北京華福工程有限公司總經理汪勤亞介紹,與傳統工藝相比,該公司研發的新工藝具有四大創新與優勢。一是取消了循環氣壓縮機,實現了工藝技術、催化劑及核心裝備的國產化,裝置綜合能耗降低25%以上,投資降低20%以上;二是通過氫碳比的分級調節,實現了氫碳比的精準控制,產品質量更加穩定易控;三是采用自主開發的耐高溫甲烷催化劑,性價比更優,運行費用低;四是開發了內置廢熱鍋爐的軸徑向甲烷化反應器,流程簡潔,易于大型化,降低整個項目的投資與運行成本。
中煤龍化采用新工藝建設的330立方米/小時(現已擴改為580立方米/小時)合成天然氣(SNG)無循環甲烷化中試裝置,于去年10月24~27日,接受了中國石油和化學工業聯合會組織專家對其進行的72小時現場標定。結果表明,該中試裝置實現了連續穩定運行,各項參數達到或優于設計指標,實現了無循環甲烷化和碳氫比的分級調節,產品中CH4>95%、H2 <2%,CO未檢出。同年11月23日,該工藝技術成果通過了由中國石油和化學工業聯合會組織的,以中國工程院院士金涌為主任的鑒定委員會的鑒定。專家組成員一致認為,該成果創新性強,具有自主知識產權;節省了循環壓縮機的投資和相應能耗,節能效果明顯,綜合技術水平達到國際先進。
據汪勤亞透露,該新工藝現已用于內蒙古港原1億Nm3/年、內蒙古烏海3億Nm3/年、新疆勝沃4億Nm3/年等數個合成天然氣(焦爐煤氣、熱解氣或電石爐尾氣為原料)項目中;完成了13億立方米/年SNG工藝包編制。
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無循環甲烷化新工藝是我國繼甲醇制烯烴(DMTO)、流化床煤制芳烴技術(FMTA)、煤制油、煤制乙二醇工業化技術后,掌握的又一項煤制天然氣核心技術。目前我國擬建約30個煤制氣項目,合計產能近2000億立方米,若全部采用無循環甲烷化新工藝,可節省投資112億元,節省外匯27億美元,年減少運行費用29億元、節能72萬噸標煤、減少CO2排放221萬噸。若將該工藝用于電石、焦炭、煤熱解尾氣制天然氣,不僅能緩解相關行業的環保壓力,還將提升其經濟效益和清潔生產水平,為傳統煤化工項目的尾氣利用找到新出路。
(來源:中國化工報)