煤制天然气技术发展现状
2023年煤制天然气行业市场调研报告
2023年煤制天然气行业市场调研报告煤制天然气是将煤炭转化为天然气的一种技术，具有较高的能源转换效率和环保效益。
随着国内天然气需求的不断增加和煤炭资源的丰富，煤制天然气行业已成为一个备受关注的新兴产业。
本文将对煤制天然气行业市场进行调研，分析其现状和未来发展趋势。
一、煤制天然气市场现状目前，全国共有40家煤制天然气企业，涉及板块较广，主要分布在河南、内蒙古、山西、陕西、宁夏等地。
其中，山西省是煤制天然气产业的龙头，已建成4个煤制天然气项目，年产能达到100亿立方米。
此外，内蒙古也是煤制天然气重要产区，多个项目已经建成并投产。
整个产业链中，煤炭加气、气田建设、输配管网建设等环节均已逐步完善，形成了较为完整的产业体系。
从市场份额上看，煤制天然气是天然气行业的一个新生力量，2019年全国煤制天然气产量达到200亿立方米，占全国天然气总产量的比重已经超过了5%。
目前，煤制天然气主要应用于供热、工业用气、城市燃气等领域。
尤其是在北方地区，由于传统的煤炭锅炉被淘汰，改为煤制天然气锅炉，市场需求十分旺盛。
二、煤制天然气市场发展趋势1. 国家政策支持为了推动煤制天然气产业的健康发展，国家在煤制天然气领域加大了政策支持力度。
例如近年来连续发布了多个省级、行业标准规范煤制天然气技术、工程等方面，有力保障行业的健康的规范发展。
同时，政策层面也对煤制天然气产业发出了明确信号，即未来将煤制天然气作为一项重大能源战略进行发展。
2. 能源转型需求驱动随着环保意识的提高，传统的煤炭锅炉被逐步淘汰，加之我国天然气需求的上升，煤制天然气作为一种新能源已成为了一种不可避免的选择。
与天然气相比，煤制天然气具有生产成本低，成品气质量好，能源来源广泛等优势。
3. 产业链升级助力通过煤炭加气、气田建设、输配管网建设等环节的升级，整个煤制天然气产业已经逐渐形成了较为完整的产业链。
这样的产业链升级能够更好地满足市场需求，提升行业整体竞争力。
三、煤制天然气市场面临挑战1. 生产成本高目前，煤制天然气生产成本仍然较高，其主要能耗来源于煤炭采选、氧气制备等环节，且生产规模仍有限，必然使得单方面生产成本高。
煤制天然气SNG技术
煤制天然气(SNG)技术现状1、煤制天然气技术路线传统的煤制天然气技术是以煤炭为原料，气化生产合成气，经净化和转化以后，在催化剂的作用下发生甲烷化反应，生产热值符合规定的替代天然气(Substitute Natural Gas)，也被称为煤气化转化技术。
近年来，也出现了直接合成天然气技术，是将煤气化和甲烷化合并为一个单元直接由煤生产富甲烷气体，典型工艺有加氢气化工艺和催化气化工艺2种。
相比直接合成天然气技术，煤气化转化技术需要的设备较多，投资较高，但技术非常成熟，甲烷转化率高，技术复杂度略低，因此应用更加广泛，是煤制天然气中的主流工艺。
煤制天然气技术主要使用固定床反应器和流化床反应器，其中，固定床甲烷化技术比较成熟，应用也更加广泛。
催化剂以镍系催化剂为主，这种催化剂活性高，寿命长，但容易被硫毒化。
近年来出现了以钼系催化剂为代表的耐硫催化剂，节约了合成气脱硫成本，但活性没有镍系催化剂高。
2、煤气化转化技术制备天然气一般情况下，经煤气化得到的合成气的H2/CO比达不到甲烷化的要求，因此需要经过气体转换单元提高H2/CO比。
有些工艺有单独的气体转换单元，提高H2/CO比后再进入甲烷化单元，称为两步法甲烷化工艺；有些工艺将气体转换单元和甲烷化单元合并为一个部分同时进行，称为一步法甲烷化工艺。
2．1 两步法甲烷化工艺(1)Lurgi工艺19世纪六七十年代，固定床甲烷化气化单元普遍使用的是德国的Lu晒气化炉。
Lurgi公司和SA—SOL公司在南非的Sasolburg建立了一家试验工厂，另一家试验工厂由Lurgi公司和澳大利亚EL．Paso天然气公司建立。
在Lurgi和SASOL的基础上，第一家煤制天然气工厂--大平原合成燃料厂在美国的北达科他州建立。
工艺包括14个LurgiMark IV固定床气化炉，日处理褐煤18000t，使用的气化剂为氧气和水蒸气。
生产的气体中含有8％～10％的甲烷，经过分离工艺可得到富甲烷气体 (SNG)，剩余气体富含有效合成气(CO+H2)，这部分气体有1/3进入气体转换单元提高H/CO比，再经过低温甲醇洗除去烃类和硫化物，此时硫化物的含量可以控制在2×10 以下，可以保证催化剂的寿命维持在4a左右，然后合成气进入甲烷化单元，该单元由2个绝热固定床反应器组成，第一个反应器入气温度300℃，出气温度450℃，第二个反应器入气温度260℃，出气温度315℃。
煤制天然气产业发展及技术分析
煤制天然气产业发展及技术分析1. 引言1.1 煤制天然气产业发展现状煤制天然气产业是指利用煤炭资源通过一系列化学反应生产天然气的过程。
随着全球对清洁能源的需求不断增加，煤制天然气产业逐渐成为研究热点和投资焦点。
目前，全球主要煤制天然气产业集中在中国、美国、澳大利亚等国家。
在中国，煤制天然气产业发展迅速，已形成一套较为完整的产业链条。
多家大型煤炭企业将煤制天然气作为转型升级的重要举措，积极投入研发和生产。
政府出台了一系列政策措施支持煤制天然气产业的发展，包括优惠政策和技术扶持等。
在美国和澳大利亚等发达国家，煤制天然气技术也在不断进步，成本逐渐降低，市场需求稳步增长。
一些研究机构已开始探索新的煤制天然气技术路线，努力提高产能和减少碳排放。
煤制天然气产业发展现状呈现出技术逐步成熟、市场需求增长、政策扶持力度加大的趋势。
也面临着成本压力、环保问题和技术创新的挑战。
未来，煤制天然气产业仍将面临各种变数和挑战，需要不断适应产业发展的新要求，加强技术研发和创新，推动产业向更加清洁、高效、可持续的方向发展。
1.2 煤制天然气技术趋势当前，煤制天然气技术正呈现出一些明显的趋势。
首先是技术的不断创新和提升。
随着科技的不断进步，煤制天然气生产技术也在不断更新，越来越高效、环保。
新的生产工艺和设备不断涌现，使得煤制天然气产业更加具有竞争力。
煤制天然气技术的数字化和智能化发展。
随着信息技术和人工智能的发展，煤制天然气生产过程将更加数字化和智能化，从而提高生产效率和降低成本。
煤制天然气技术还在不断朝着绿色环保方向发展。
煤制天然气产业面临着严格的环保要求，因此相关技术在减少污染、降低能耗方面也在不断创新，以保障环境的可持续发展。
煤制天然气技术的发展趋势是高效、智能、环保，这将推动煤制天然气产业迈向更加健康可持续的发展方向。
2. 正文2.1 煤制天然气生产工艺分析煤制天然气是一种通过加热和压缩煤炭来提取天然气的技术过程。
其生产工艺主要包括煤炭气化、合成气制备和甲烷合成三个主要步骤。
煤制天然气项目基本情况及发展现状
煤制天然气项目基本情况及发展现状煤制天然气（Coal-to-Gas）项目是指将煤转化为天然气，属于最常见的非常规天然气的开采方式之一。
该工艺技术技术实现，通过加热煤并将它的气体蒸发出来，然后再将这些气体进行处理转化为天然气，从而替代传统石油资源。
煤制天然气基本情况：煤制天然气项目作为一种新型的能源开发方式，在我国的能源革命发展中具有极其重要的意义。
我国就是在这种背景下，多次推动煤制天然气项目的施工建设。
根据国家能源局公布的数据，我国的煤制天然气已经建成投产的项目有16个，总额达到了100亿美元。
我国煤制天然气的生产装置主要集中在山西、陕西、内蒙古和甘肃等煤炭资源丰富的地区。
煤制天然气发展现状：随着国家政策的逐渐完善，煤制天然气项目建设的速度也在加快。
目前，我国煤制天然气项目主要面临着几个挑战：首先是盈利能力仍然存在一定的压力。
由于煤制天然气项目的复杂性，施工周期相对较长，造价也高于其他天然气项目，因此需要更多的资金和时间进行建设。
而煤制天然气的盈利周期也相对较长，需时几年才能开始产生盈利。
其次，则是对环境的影响较大。
煤制天然气项目在加热煤的过程中会产生大量的污染物，会对大气、水质和土壤的污染造成一定的影响。
最后则是安全问题，煤制天然气项目的工艺技术相对较为复杂，需要对设备、管路等进行精细的控制，以确保生产过程的安全。
总体来看，煤制天然气项目的优势在于利用煤这种中国的特色资源进行转化，并且对于包括地方政府在内的合作企业来说，它可以增加地方财政收入、增加就业机会，有利于地方经济的发展。
但也需要注意到项目的可持续性发展问题。
因此，在煤制天然气项目建设和使用过程中，需要合理规划、科学管理，确保项目的可持续发展和社会稳定。
煤制天然气技术发展现状及前景展望
煤制天然气技术发展现状及前景展望煤制天然气技术发展现状及前景展望引言：随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，寻找替代传统石油和天然气资源的能源途径显得愈发重要。
煤作为丰富的化石能源资源，具有广泛储量和可开采性等优势，因此煤制天然气（Coal-to-Gas，简称CTG）技术在能源领域逐渐崭露头角。
一、煤制天然气技术的发展现状煤制气技术早在二战时期即有了实践，但由于技术限制以及其高成本等因素，一直未能大规模应用。
近年来，随着技术的不断突破和成本的逐渐降低，煤制天然气技术取得了长足的进展并广泛应用于能源领域。
目前，煤制天然气技术主要有煤炭气化、合成气制备、甲醇合成和甲烷化等环节。
通过煤的气化可以将固体煤转化为气态或液态的合成气，之后再通过合成气制备得到甲醇等化学品，最终经甲烷化反应将甲醇转化为天然气。
在这个煤制天然气的过程中，项目还可根据不同需求和技术可行性选择适合的工艺路线。
我国在煤制天然气技术的研发和应用上取得了显著成就。
2010年，国家能源局启动了煤炭清洁高效利用试点示范工程，在全国范围内探索和推广煤制气技术。
目前，我国已建成多个大型煤制天然气项目，年产天然气已达数千亿立方米。
二、煤制天然气技术的优势煤制天然气技术相较于传统天然气具有多重优势。
首先，煤作为丰富的能源资源，具有较高储量和分布广泛的特点，可以有效减少对进口天然气的依赖，保障能源安全。
其次，煤制天然气技术可以有效减少温室气体排放。
煤炭是传统能源领域的主要温室气体排放来源之一，而煤制天然气技术可以将煤中所含的硫、氮等有害物质以及二氧化碳等温室气体捕捉和处理，降低温室气体排放量，减轻环境污染。
此外，煤制天然气技术还可以推动煤炭行业转型升级，提高资源综合利用率。
通过煤炭气化和合成气制备过程，可以从煤炭中提取出各种化学品，促进煤炭深加工和高值利用。
三、煤制天然气技术的前景展望煤制天然气技术在未来的能源领域具有广阔的前景。
首先，随着国内天然气需求的快速增长，煤制天然气技术可以为我国解决能源供应压力提供重要支撑。
煤制天然气技术发展概况与市场前景
洁环 境和 经 济发 展 的双重需 要 ， 然气 必 定会 供 不 天
应 求 ， 制 天然 气 的 能量 效 率最 高 ， 最 有 效 的 煤 煤 是 炭 利用 方 式 ， 也是 煤 制 能源 产 品 的 最优 方 式 ， 展 发
前景 看好【 １ 】 。 天然 气 在我 国是一种 相对 稀缺 的优质 、 清洁 能
径。
煤 制 天 然 气 的工 艺 流程 前 端 与 煤 制 甲醇 及 煤 制 合成 氨 的 流程基 本相 同 ， 都是 在煤 制 气后 经 净 化 处 理 。不 同之 处是 ， 两者 是净 化气 用 于 甲醇 或 氨 后 合 成 ， 求 甲烷 越低 越 好 ， 煤 制 天 然 气 是 净化 气 要 而
供 求 矛 盾 问题 ， 了要 立 足 国 内现 有 资 源 外 ， 必 除 还 须多渠道 、 多方 式 扩大 资 源供 给 ， 足 日益 增 长 的 满
市 场需 求 ， 发展 煤 制天然 气 是非 石油 路 线 生产 替 而
代 石 油 产 品及 解 决 我 国 天然 气 供 求 矛 盾 的 有 效 途
源 ， 场 发 展迅 速 ， 资 源 紧 张 、 求 矛 盾 突 出 ， 市 但 供 显
示 出天然气 产量 和消费量 持续增 长 的 巨大潜力 。目 前 全 国天 然 气 缺 口为 １０亿 ｍ 左 右 ， “ 一 五 ” ０ ３ 至 十
煤制气技术现状及工艺探究
煤制气技术现状及工艺探究摘要：随着煤制气技术的应用,我国在煤制气方面取得了一定的成就,掌握当前煤制气技术现状对于进一步提高煤制气技术的应用具有重要意义。
本文主要就煤制气方法的技术现状及工艺研究分析如下。
关键词：煤制气；技术；工艺引言煤制气技术是发展煤基液体燃料、多联产系统、煤基化学品、IGCC发电以及制氢等多种产业的关键性技术，因此，煤制气技术的发展进步可以产生极大的辐射作用，带动多个产业发展。
现阶段，随着我国煤制气技术的发展进步，不仅有力推动了我国煤制气产业的发展，并且为煤炭化工行业提供了新的发展契机。
1煤制气方法的技术现状分析从实际角度来说，煤制气技术就是将天然的煤炭资源进行液化，将该类液化品可以进一步制成优品或在高温下进行气化，则可以进一步制成合成气[1]。
这类合成气可以进一步作为甲醇、合成油、天然气等相关的油气产品原料，正因这一系列的特殊性，让煤炭得到了更好的利用，能源利用最大化的同时，相关的成本也有所节约，同时能源方面的利用也渐渐最大化。
这一系列的技术特点让该类技术自身有了较为广泛的实际应用。
传统的煤矿开采技术自身是具备着一定的难度的，同时对于环境污染和环境影响也十分之大、难度较大、安全系数较低。
正因这一系列的特点，煤矿开采在现如今举步维艰，考虑到环境问题和安全问题，多个煤矿开采地都纷纷的停用和关闭。
而煤制气、煤制油等一系列的技术，极大程度地改变了现如今的困难，改变了现如今发展艰难的局面。
该类技术自身具备着较强的清洁环保的特点，同时便于提纯、方便储藏，运输等方面的要求也不高，具备着较强的经济价值的同时，对于能源利用的最大化也有了一定程度的保障，也符合现如今保护环境、绿色环保的号召。
针对这一项技术，其自身实际应用的经济价值、经济效益和社会效益十分之高，正因这一系列的特点，其实际应用的范围也有待进一步进行提高。
然而随着时代的发展和社会的变化，一系列的新能源技术越来越多，针对相关技术工艺的细节情况也需要进行详细的了解，从而更好地提升其实际应用价值和实际应用效果。
煤制天然气产业发展及技术分析
煤制天然气产业发展及技术分析煤制天然气产业是指利用煤炭作为原料生产天然气的工业过程。
随着能源需求的增加和对环保的要求，煤制天然气产业在中国得到了快速发展。
本文将从产业发展的背景、技术原理和未来趋势等方面进行分析。
一、产业发展背景1.1 能源需求增加随着我国经济的快速发展，能源需求呈现出增长的趋势。
煤炭一直是中国主要的能源资源，但随着工业化和城镇化的加快，煤炭的需求量逐渐增加。
传统的煤炭开采和利用方式导致了严重的环境污染和资源浪费，因此需要寻找更加清洁和高效的能源替代方案。
1.2 环保需求提高随着全球环境问题的凸显和人们环保意识的提高，对传统能源的环保要求也越来越高。
煤炭燃烧释放的大量二氧化碳和硫化物等有害气体对环境和人体健康都会产生危害。
煤制天然气这种清洁能源逐渐成为了替代传统煤炭的首选方案。
1.3 政府政策支持中国政府一直将清洁能源列为重要战略方向，大力支持煤制天然气产业的发展。
2017年，国务院发布了《关于鼓励发展煤基天然气等清洁能源的意见》，提出要推动煤基天然气的产业化发展，积极推动清洁能源替代传统煤炭。
政府对技术研发、产业投资、税收减免等方面都给予了政策支持，为煤制天然气产业的发展提供了良好的政策环境。
二、技术原理2.1 煤制天然气工艺流程煤制天然气的生产工艺主要包括煤气化和合成甲烷两个部分。
煤气化是将煤炭在一定条件下变成一氧化碳、氢气和其他烃类气体的混合气体，而合成甲烷是将这些混合气体通过一系列的化学反应合成成甲烷，即天然气。
2.2 煤制天然气技术路线煤制天然气的技术路线主要包括间接液化、直接液化、生产过程中气体的净化、合成甲烷和天然气的制备等环节。
目前，煤制天然气产业主要采用的是间接液化技术路线，即先将煤气化产生的合成气转化为甲醇或其他液态烃类，再经过一系列的催化反应制得甲烷和其他烃类，最终形成合成天然气。
2.3 技术创新为了提高煤制天然气的产量和降低成本，科研人员在煤气化、合成甲烷和天然气净化等关键环节进行了大量的研究和创新。
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氮肥技术
２０１０年第３１卷第１期
摘
要综述了国内外煤制天然气技术的发展情况，介绍了目前国内外煤气化技术的最新发展动态和适合大型煤制天然
气工艺的Ｔｏｐｓｏｅ和Ｄａｖｙ甲烷化技术。 关键词煤制天然气煤气化甲烷化 １
前言 中国天然气消费量近年来呈快速增长态势，
能源转化率高；投资远低于煤制油等项目。对于 解决国内能源供应紧张局面的各种非常规石油 和非常规天然气技术路线进行综合比较后判断， 煤气化生产合成气、合成气进一步生产甲烷（代 用天然气）是一种技术上完全可行的项目，在目 前国际和国内天然气价格下，项目在财务上具有 很好的生存能力和盈利能力。另外，作为天然气 产品，依赖国内日趋完善的国家、地区天然气管 网系统进行分配销售，使得天然气产品的市场空 间巨大。充分利用国内的低热值褐煤、高硫煤或 地处偏远、运输成本高的煤炭资源，就地建设煤 制天然气项目，是一个很好的煤炭利用途径。 ２．，煤制天然气的主要技术 石膏渣的综合利用技术，提高节能减排水平和资 源综合利用效率。鼓励有条件的企业建立直销网 络，减少流通环节。开展测土配方施肥，提高肥料 利用效率。在甲醇方面指出：甲醇要严格控制产 能总量，原则上不再新建以甲醇为最终产品的项 目；下决心淘汰落后甲醇产能，积极开发新型下 游产品，缓解产能过剩矛盾；加快《车用燃料甲 醇》及《车用甲醇汽油（Ｍ８５）》两个国家标准的实 施，积极开展相关配套标准的制定工作。引导二 甲醚产业合理发展，加快在民用燃气和替代柴油 方面的应用。稳步、有序地推进煤制烯烃、煤制甲 烷和煤制乙二醇的示范工程建设，在取得成功的 基础上推动产业发展。科学发展煤制油，在示范 工程取得成功之前，限制盲目发展。鼓励发展煤 基多联产，促进化工生产与能源转化相结合，提 高煤资源的综合利用效率。 （收稿日期：２００９—１１—２３）
Ｍａｒｋ
Ⅳ气化炉，日处理褐煤１８ ５００ｔ。这家工厂是在２０ 世纪７０年代石油危机阶段建设的，投入运行后 遇到国际油价、天然气价格长期处于低位，工厂 一直处于亏损和微利状态。在对外销售二氧化碳 和其他副产品补充情况下，工厂曾一度艰难度 日。在２００３年国际油价、天然气价格上涨后，工 厂实现盈利。 南印第安纳州在２００６年１０月宣布投资１５ 亿美元，建设一个年产１１亿Ｎｍ３（４００亿标准立 方英尺）合成天然气（ＳＮＧ）的工厂。 美国博地能源公司和康菲石油公司在联合 开展一个投资３０亿美元，年产５００—７００亿标准 立方英尺的煤制天然气（ＳＮＧ）工厂可行性研究工 作，工厂选址在肯塔基州。 美国伊利诺伊州在２００６年９月发布公告， 宣布投资一个年产５００亿标准立方英尺的煤制 天然气项目。
１钱伯章，朱建芳．世界天然气供应和需求预测们．天然气
与石油，２００６，２４（２）：４４～４８
２
ＭｕｎｉｓｈＣｈａｎｄｅｌ，ＥｒｉｅＷｉｌｌｉａｍｓ．Ｓ３，ｎｔｈｅｔｉｅＮａｔｕｒａｌＧａｓ（ＳＮＧ）：
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｃｌｉｍａｔｅ Ｃｈａｎｇｅ Ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ａｎｄ Ｅｃｏｎｏｍｉｅｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
３
４
国内煤制天然气项目进展情况 大唐国际在内蒙古赤峰市克什克腾旗投资
２００ｘ
２２６亿元建设一个日产天然气１ 操作时数８
０００
１０４Ｎｍ３（年
ｈ，年产天然气４０亿Ｎｍ３）项目，
项目已开工建设。项目配套建设一条４４８ｋｍ管 线，向北京输送天然气。 辽宁大唐国际阜新煤制天然气项目，目前环 评已进入公示期，项目建设规模与赤峰项目完全 一样。项目配套建设一条１ ｌＯＯｋｍ管道，向沈阳、 大连等城市输送天然气。 内蒙古汇能煤化工有限公司在鄂尔多斯投 资的１６亿Ｎｍ３煤制秀然气项目，在开展可行性 研究前期工作。 华银电力与广东佛山公用事业控股公司组 建合资公司，投资建设一个１５亿Ｎｒｎａ的煤制天 然气项目。 神华宁煤集团也在积极的探讨建设煤制天 然气项目可行性。 ５煤制天然气前景展望 蒸汽一纯氧气化技术是目前最经济最成熟 的工业化技术，而加氢气化和蒸汽催化气化技术 是在研究开发阶段的新技术。目前国内在建和开 展前期研究的煤制天然气项目均采用第一种成 熟的工艺技术。对于后两种技术，美国、日本、澳 大利亚都在进行积极的研究开发。 发展煤制天然气是非石油路线生产替代石 油产品及解决我国天然气供求矛盾的有效途径。 并且煤制天然气的能量效率最高，是最有效的煤 炭利用方式，也是煤制能源产品的最优方式，非 常适合我国的国情，发展前景看好。
０００ｋｅａｌ／Ｎｍ３
（１ｋｅａｌ＝４．１８６８１０）的代用天然气，其工艺比合成氨 工艺简单。煤制天然气技术成熟、可靠；消耗低、 工业协会在京召开石油和化工行业结构调整促 进大会，会上同时发布了发改委《石油和化工产 业结构调整指导意见》和中国石油和化学工业协 会的《石油和化工产业振兴支撑技术指导意见》。 这意味着石油和化工行业吹响了加快产业结构 调整的“集结号”。在中国石油和化学工业协会的 《石油和化工产业振兴支撑技术指导意见》中，在 化肥方面指出：提高氮肥、磷肥准入门槛，限制低 水平产能无序扩张。重点发展高效复合肥、缓控 释肥等高端产品，提高钾肥供应能力和高浓度化 肥的比例。争取到２０１５年，高浓度化肥比例提高 到８５％，施肥复合率达到４０％以上。鼓励企业实 施兼并重组，提高产业集中度。争取到２０１５年， 复合肥前１０名企业的产量比例提高到５０％以 上。支持中小企业由生产基础肥向肥料二次加工 转移，配合农化服务，生产面向当地的专用肥。推 广氮肥生产污水零排放、废水超低排放、废气废 固综合利用等技术，以及磷矿钾矿伴生资源和磷
Ｐｏｌｉｃｙ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｄｕｋｅ
Ｊａｎｕａｒｙ ２００９
３刘志光，龚华俊，余黎明．我国煤制天然气发展的探讨
叨．煤化工，２００９，１４（２）：１—５
（收稿日期：２００９—１１—２６）
万 方数据
Ⅱ也Ｍ严工艺采用托普索公司开发的
ＭＣＲ一２Ｘ催化剂，此催化剂在托普索中试装置和 德国Ｕｎｉｏｎ Ｗｅｓｓｅｈｎｇ（ＵＫＷ）的中试装置 中，均进行了独立测试。在中试时，最长的运行时
ＫｒａｆＩｓｔｏｆｆ
间达到了１０ ０００ｈ，证明ＭＣＲ一２Ｘ是一种具有长 期稳定性的催化剂。ＭＣＲ一２Ｘ催化剂累计运行记 录超过了４５ ０００ｈ。此工艺的甲烷化反应在绝热 条件下进行。通过循环来控制第一甲烷化反应器 的温度。ＭＣＲ一２Ｘ催化剂无论在低温下（２５０℃）
万 方数据
８
氮肥技术
２０１０年第３１卷Байду номын сангаас
还是在高温下（７００℃）都能稳定运行。 ＣＲＧ技术最初是由英国燃气公司（ＢＧ公司） 在２０世纪６０年代末期和７０年代初开发的，是 将容易获取的液体馏分作为原料来生产低热值 城市煤气的工艺流程中的一部分。原料石脑油和 蒸汽经过绝热的ＣＲＧ催化剂床层，石脑油在低温 下进行转化而生产出富含甲烷的气体。为了弥补 天然气来源的不足，采用ＣＲＧ技术在英国建造了 许多的ＳＮＧ装置。 美国大平原煤制天然气装置使用了与ＢＧ公 司相类似的工艺，并且ＣＲＧ催化剂已在该装置上 成功地使用了很多年，充分证明了ＣＲＧ催化剂在 商业化规模的煤制ＳＮＧ装置上的适用性。
万 方数据
第１期
苗兴旺等：煤制天然气技术发展现状
７
煤制天然气的主要工艺流程为：煤气化生产 合成气，合成气通过一氧化碳变换和净化后，经 过甲烷化反应生产天然气。整个工艺在技术上是 成熟的，现在国内外有关学者和公司将研发重心 放到了气化技术的革新上。 煤制天然气的气化工艺【２】可分为蒸汽一纯氧 气化（Ｓｔｅａｍ—ｏｘｙｇｅｎ ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ），加氢气化 （ｈｙｄｒｏｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）和催化蒸汽气化（ｃａｔａｌｙｔｉｃ
图２加氢气化工艺流程框图
工艺验证，保证了这一技术能够用于商业化。
催化蒸汽气化工艺比纯氧蒸汽气化能量效 率高。但该工艺仍没有商业化装置。在此工艺中， 气化与甲烷化在催化剂存在下在同一反应器中 发生（见图３）。气化需要热量由甲烷化反应所放 热量提供。ＣＨ４由ＣＯ：和合成气（ｃｏ和Ｈ：）中分 离出来，合成气又返回到气化器。催化反应可以 在较低温度（６５０～７５０℃）下进行。此工艺最早由 Ｅｘｘｏｎ在１９７０年发明，使用Ｋ：ＣＯ，为催化剂，但 是装置没有商业化。
鍪既萨寸肇每酽
图１蒸汽一纯氧气化工艺流程框图
加氢气化工艺使用Ｈ：来气化煤。Ｈ：与煤在 气化炉中反应生成ＣＨ。。Ｈ：可以由外来氢源或甲 烷蒸汽重整后提供。在甲烷蒸汽重整反应中，一 部分从气化炉出来的ＣＨ４转化为ＣＯ和Ｈ：。流程 如图２所示。加氢气化反应工艺还在研究阶段。
艺（ＴＲＥＭｐｔ）技术具有丰富的操作经验和实质性
参考文献
国外煤制天然气项目进展情况 美国大平原煤气化生产天然气项目于１９８４
年投入运行，采用Ｌｕｒ西固定床气化工艺，日产合 成天然气（ＳＮＧ—ＳＵＢＳＴＩＴＵＴＥ
ＮＡＴＵＲＡＬ
ＧＡＳ）１．３
亿标准立方英尺（折合３６８×１０４Ｎｍ３／ｄ天然气）， 实际产能１．７亿Ｎｍ３，ｄ（折合：４８１×１０４Ｎｍ３／ｄ）， 年（按３３０个工作日计算）产能为１６亿Ｎｍ３（实 际产能１２亿Ｎｍ３，ａ）。另外工厂副产１ ２００ｔ／ａ液 氨，还有煤焦油等副产品。这家工厂也是全球第 一家将副产的二氧化碳用于提高石油开采率 （ＥＯＲ）项目的工厂。工厂共有１８台Ｌｕｒｇｉ
煤
由美国巨点能源公司（Ｇｒｅａｔ
Ｐｏｉｎｔ Ｅｎｅｒｇｙ
Ｉｎｃ．）开发的催化蒸汽气化工艺（蓝气技术）被认 为是煤制天然气工艺的巨大进步。工艺包括单个 反应器和内部开发、独有的一种由大量廉价金属 组成的可回收催化剂。催化剂的开发有南伊利诺 州大学、多伦多大学和田纳西大学协助完成。由 合成气甲烷化反应放出的热来维持气化反应所 需温度，无需用纯氧来燃烧加热反应器。此工艺 在２００７年１１月进行了１周的小型试验运转。小 型实验工厂的反应器尺寸为１８．３ｍ高，内径 ０．３６ｍ。计划在２００９年建立一座大型的试商业化 运行工厂。 加氢气化和催化蒸汽气化的优点是不需要 空分装置，因此节约许多能耗费用。并且，由于气 化和甲烷化在低温下反应，成本很低。缺点就是 催化蒸汽气化需要在煤灰中分离催化剂和催化 剂的失活问题。 煤制天然气的另一核心技术是甲烷化工艺。 目前国内还没有掌握大型合成气甲烷化工艺，主 要技术要向国外公司购买。目前使用的甲烷化技 术主要是托普索甲烷化循环工艺（ＴＲＥＭＰ饿）技术 和ＤＡＶＹ公司的甲烷化技术（ＣＲＧ）ｔ羽。 托普索公司开发甲烷化技术可以追溯至２０ 世纪７０年代后期，该公司开发的甲烷化循环工