煤制天然气一步法
煤制天然气工艺简介2011.3.26
工作原理
• 工作原理：根据工艺装置副产的低压蒸汽
平衡，制冷装置方案确定为混合制冷即先
将甲醇洗返回气氨用压缩机升压至0.3
MPa(a)，然后用低压蒸汽吸收制冷。
ZGSX
气态
1
Q
液态
2
冷凝
W
压缩
节流
4
蒸发
QL
3
蒸汽制冷压缩原理图
3、硫回收
• 硫回收方法根据工艺流程选择和当地产品销路情况，
产品可以是硫磺（S）或硫酸(H2SO4)。
灰 去 渣 池
煤锁加煤过程
• 粒度为6-50mm的原料煤通过皮带加入
煤斗，煤锁泄压完成后打开煤锁上锥阀，
煤进入煤锁至正常料位后关闭煤锁上锥
阀。 • 打开煤锁充压阀，用来自低温甲醇洗的 二氧化碳进行充压，直至煤锁压力与气 化炉内压力相同，然后关闭煤锁充压阀。
煤锁加煤过程
• 打开煤锁下锥阀，将煤加入气化炉内，
ZGSX
• 氨回收： • 来自酚回收的氨气（约含10％的水蒸汽）首先 进入氨气净化塔并向塔内喷入稀氨水，在塔内 既进行稀氨水对氨气的吸收变为氨水，同时也 进行氨水的热汽提，被汽提出来的氨气和少量 不凝气从塔顶引出，经换热器冷却的同时喷入
脱盐水吸收氨气变为氨水，而不凝气不溶于水
直接将其放空。
5.备煤装置
• CO2+4H2＝CH4+2H2O （煤制甲烷气的反应）
煤气的净化
• 变换气中酸性气的脱除，主要分物理吸收和化学吸收 两大类，化学吸收较有代表性的有热钾碱等，其主要 的缺点是溶液再生需耗大量的热，吸收能力较低。因 本工程气体处理量大，气体中硫化氢、二氧化碳含量 高，可行的办法是选择低温甲醇洗脱硫脱碳技术，工 艺软件包采用 低温甲醇洗专利技术。
煤制天然气工艺技术研究
中国科技核心期刊全国中文核心期刊矿业类核心期刊煤制天然气工艺技术研究朱瑞春，公维恒，范少锋（伊犁新天煤化工有限公司，新疆伊宁835000）摘要：分析了中国发展煤制天然气的必要性和煤制天然气项目概况。
介绍了以煤为原料制取天然气的“一步法”和“两步法”技术路线，重点阐述了戴维甲烷化技术（CRG ）、托普索甲烷化技术（TREMP TM）和鲁奇甲烷化技术3种先进的甲烷化合成工艺技术。
对中国煤制天然气产业的发展提出了一些建议。
关键词：煤；煤制天然气；甲烷化工艺；催化剂中图分类号：TQ529；TD849文献标识码：A文章编号：1006－6772（2011）06－0081－05收稿日期：2011－07－02责任编辑：孙淑君作者简介：朱瑞春（1978—），男，山东单县人，工程师，主要从事煤制天然气技术研究和应用工作。
随着人们生活水平的提高，对居住环境的要求也日益提高，在这个背景下人们对优质清洁能源天然气的需求也急剧攀升，其在能源结构中的比例迅速增加。
中国天然气储量不足、产能有限的能源现状，导致天然气供需矛盾日益突出。
国务院发展研究中心市场经济研究所研究报告预计，2015年中国天然气消费量将增长至1500亿m 3，2020年增长至3000亿m 3。
而与此同时，中国天然气产量将分别为1400亿m 3、1500亿m 3左右，因此中国未来天然气的供需将出现巨大的缺口［1］。
从2007年11月开始，中国就禁止了天然气制甲醇项目，并限制煤炭充足地区的天然气发电来保障城市燃气的天然气供应［2］。
目前中国进口天然气的途径主要有2条：一是从俄罗斯、乌兹别克斯坦、土库曼斯坦、哈萨克斯坦等国通过长输管道进口天然气；二是在东南沿海等地建设一批进口液化天然气（LNG ）项目，进口LNG 。
此外，还有建设中的中缅输气管道。
但是，地缘政治和国际天然气的运输及价格严重制约着中国天然气的供应。
因此，发展煤制天然气具有缓解国内天然气供需矛盾，保障中国能源安全的重要作用。
煤制天燃气工艺流程
煤制天燃气工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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煤制天然气工艺流程图
煤制天然气工艺流程图煤制天然气是一种通过煤炭转化为天然气的工艺，其工艺流程可以分为煤气化、气体净化和气体转化三个主要步骤。
下面将对煤制天然气的工艺流程进行详细介绍。
第一步：煤气化煤气化是将煤炭通过高温和压力作用下转化为气体的过程。
首先，将煤炭破碎成适当大小的颗粒，然后进入煤气化炉。
在煤气化炉内，煤炭与一定量的氧气和水蒸气反应，产生一种称为合成气的气体。
合成气主要由一氧化碳、二氧化碳、氢气和甲烷等成分组成。
第二步：气体净化合成气中含有一些固体和液体杂质，需要进行净化处理。
首先，合成气经过除尘器去除其中的灰尘颗粒。
然后，经过吸收塔进行酸性气体的吸收，从而去除二氧化硫等物质。
接下来，通过变换器进行催化转化，将一氧化碳和二氧化碳转化为二氧化碳和甲烷。
最后，合成气经过低温除硫，去除其中的硫化物。
第三步：气体转化经过净化的气体进一步进行转化，产生天然气。
首先，将气体送入转化炉中，通过触媒的作用，使甲烷含量增加。
然后，将转化后的气体经过冷凝器冷却，将其中的液体分离出来，得到液态天然气。
最后，将气体通过压缩机进行压缩，得到压缩天然气。
煤制天然气工艺流程图如下：1. 煤炭破碎2. 煤气化炉3. 合成气4. 除尘器5. 吸收塔6. 变换器7. 低温除硫8. 转化炉9. 冷凝器10. 液态天然气11. 压缩机12. 压缩天然气以上是煤制天然气的工艺流程。
通过煤气化、气体净化和气体转化等步骤，煤炭可以被高效地转化为天然气，提供给人们使用。
这种工艺不仅可以减少对传统天然气资源的依赖，还可以促进煤炭资源的利用，实现能源的可持续发展。
煤制天然气工艺流程
煤制天然气工艺流程煤制天然气是一种利用煤炭作为原料生产天然气的工艺过程。
下面将介绍一种常用的煤制天然气工艺流程。
首先，将煤炭经过破碎和磨粉处理，使其粒度适中。
然后，将磨碎后的煤炭送入煤气化炉中。
煤气化炉是一个高温、高压的反应器，通过加热和压力作用下，将煤炭转化为气体。
在煤气化炉中，煤炭与氧气和水蒸气进行反应，生成一系列的气体产物。
其中主要包括一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氢气（H2）和甲烷（CH4）等。
接下来，煤气化产物通过煤气净化系统进行处理。
首先，通过冷凝、尘埃过滤和废气吸收等方式，去除煤气中的固体颗粒和颗粒物。
然后，利用硫化氢吸收剂、苛化剂等，去除煤气中的硫化氢、苯和其他有机硫化物。
此外，还可以通过吸附剂和催化剂去除煤气中的一氧化碳、二氧化碳等不希望的组分。
经过净化处理后，煤气进入一个叫做合成合成的反应器。
在合成器中，煤气中的甲烷被进一步转化为天然气。
这一反应过程主要通过水蒸气重整和甲烷蒸腾两个步骤进行。
在水蒸气重整过程中，甲烷和水蒸气在催化剂的作用下发生反应，生成氢气和二氧化碳。
而在甲烷蒸腾过程中，甲烷在高温下发生催化裂解，产生氢气和固碳副产物。
最后，合成气进一步经过变换处理，使其成为高纯度的天然气。
变换器采用一系列催化剂和反应器，在合成气中进行一系列反应，调整气体的组分和比例。
主要的反应包括甲烷重整、甲醇合成、硝基洗涤和氢气选择性催化氧化等。
这些反应不仅可以去除合成气中的残留物质，还可以调整气体的C/H比例，使其更加接近自然天然气。
以上就是一种常用的煤制天然气工艺流程。
通过煤炭的气化和合成反应，可以将煤炭转化为高品质的天然气。
这种工艺不仅可以有效利用煤炭资源，减少对天然气的依赖，还可以降低煤炭的燃烧排放和环境污染。
因此，煤制天然气作为一种清洁能源转化技术，具有重要的应用前景和意义。
煤制天然气的工艺流程
煤制天然气的工艺流程
煤制天然气是指将煤通过一系列的物理、化学反应转化为天然气的过程。
下面是一般的煤制天然气工艺流程：
1. 煤炭粉碎：将煤炭破碎成适当的颗粒大小，增加反应表面积。
2. 煤气化：将煤炭颗粒与气体（通常是水蒸气和氧气或空气）在高温下反应，产生合成气体（主要是一氧化碳和氢）和一些其他气体、灰渣等。
3. 气体净化：通过一系列的净化工艺，如除尘、脱硫、脱砷、脱气化物等，去除合成气中的固体颗粒、硫化氢、氯化物等有害物质。
4. 合成气转化：将合成气通过化工反应转化为天然气，主要包括甲烷合成和甲醇合成两种常见工艺。
5. 甲烷合成：将合成气经过合成反应器，催化剂的作用下，转化为甲烷（主要成分）。
甲烷合成反应通常采用低温合成和高温合成两种工艺。
6. 甲醇合成：将合成气通过甲醇合成反应器，催化剂的作用下，转化为甲醇。
甲醇在后续工艺中可以进一步转化为甲烷。
7. 甲烷处理：对甲烷进行脱硫、脱水、脱碳等处理，使其符合天然气管道输送
标准。
8. 天然气储存和输送：经过处理的煤制天然气可以注入储气库进行储存，也可以通过管道输送至用户。
需要注意的是，不同的煤制天然气工艺流程会有一定的差异，具体的工艺设计和操作也会因不同的厂家和地区而有所不同。
以上只是一个一般的煤制天然气工艺流程的概述。
催化气化(一步法)煤制天然气催化剂研究进展
（ 青 岛科 技 大学 化工 学 院 ，山东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ４ ２）
摘
要 ：概 一 水蒸气催化 气化制天然气 （ 一步法煤制 天然气 ）
催化剂的最新研究进展 ，包括催化剂的分类 、不同催 化剂对煤催 化气化碳转化率及产 品气体组成 的影 响 、各类
第４ ４卷 第 ６期
２ ０ １ ５ 年 ６月
当
代
化
工
Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｏ ｒ ａ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖ ｏ １ ． ４ ４． Ｎ Ｏ ． ６ Ｊ ｕ ｎ ｅ ．２ ０ ｉ ５
催 化气 化 （ 一步 法 ） 煤 制 天 然气 催 化 剂 研 究 进 展
催化剂在活性经济性等方面 的优缺点等 ，并分析 了导致催化剂失活 的原 因以及 回收 的方法 。指出了一步法煤制
天然气催化剂的研究方 向。
关
键
词 ：煤 ；天然气 ；催化气化 ；催化 剂 ；回收
文献 标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ — ０ ４ ６ ０（ ２ ０ １ ５ ）０ ６ — １ ３ ３ ２ — ０ ４
天 然气 （ 主要 成 分 为 Ｃ Ｈ ） ， 与煤 炭 、 石油 相 比， 具 有安 全 、清 洁 、热值 高等 优点 。近 年来 ，我 国天 然 气消 费量 呈快 速 增长 态势 ， ２ ０ １ ３ 年 我 国天然 气进
１ ． １ 煤 气化 转 化制 备 甲烷 煤 气化 制备 甲烷是 以煤 炭为 原料 ，先 气化 为 合
ｏ ｆ Ｃｏ ａ ｌ ｔ ｏ Ｐｒ ｏｄ ｕｃ ｅ ＳＮＧ
ＤＵ Ｌｉ ｕ 一 ／ ｕ ａ ｎ， Ｗ ＡＮＧ Ｘｕ － ｙ ｕ ｎ
煤制天然气技术发展现状探讨
煤制天然气技术发展现状探讨天然气作为一种优质、清洁能源，在世界各国对环境问题日益重视、节能减排力度日益增加的大环境下，优势地位日益突出。
煤制天然气的技术核心是煤气化技术和甲烷化技术。
本文介紹了煤制天然气技术发展现状，并对国内煤制天然气产业的发展提出了一些建议，以供参考。
标签：煤制天然气；发展现状；建议1、国煤制天然气发展现状我国煤制天然气发展研究开始于上个世纪八十年代，相关的科研单位通过煤气甲烷化研究成功进行了煤制天然气实验，但是目前自主煤制天然气应用规模较小，技术应用还不能满足大型煤制天然气项目对工艺流程的要求，我国煤制天然气发展应用的工艺大多采用国外的二步法工艺，一步法工艺依然处于开始阶段，尚未实现大规模推广。
我国煤制天然气项目采用二步法工艺已经取得了非常显著的成效，在二步法技术研究和工艺流程优化方面逐渐探索出新方法、新工艺，提高了煤制天然气生产效率。
但是我国煤制天然气在核心工艺和技术方面还尚未取得重大突破，在废水处理、甲烷化催化剂、管道建设方面还存在技术性问题，需要加快处理碎煤加压气化废水中含酚废水处理、高温高压蒸汽二次利用问题、甲烷催化剂国产化问题，以及管道建设并网发展、天然气议价权等进展。
2、煤制天然气技术2.1煤气化技术煤气化技术首选为Lurgi煤气化工艺。
Lurgi工艺投资成本低，单线生产能力大，转化率高，可操作性强，生产的合成天然气品质高，可以减轻甲烷化单元的负荷，节约建设投资和运行成本；副产品种类多，技术成熟度高，经过商业化规模的验证运行稳定。
此外还有流化床气化炉技术、BGL块/碎煤熔渣气化技术。
煤气化工艺在技术上是成熟的，目前国内外公司和有关学者都将气化技术的革新作为研发重心。
主要气化工艺可分为蒸汽-纯氧气化，加氢气化和催化蒸汽气化三种工艺。
蒸汽-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。
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1 煤气化转化技术制备天然气
一步法甲烷化工艺
(1) HICOM 工艺
HICOM 工艺是由英国煤气公司研发设计。
技术特点是将气体转换单元和甲烷化单元合并为一个单元完成。
气化炉生产的合成气经冷却、净化、脱硫处理以后，和水蒸气一起通入甲烷化单元。
蒸汽除了调节H2/CO比，还可以防止碳沉积，但是水蒸气降低了热效率，可能引起催化剂烧结。
系统的温度通过冷却产品气循环来调节，甲烷化反应放出的热量用于生产高压蒸汽。
HICOM 工艺没有气体转换单元，热回收装置少，减少了设备投资，能效较高，技术成熟度较高，苏格兰的西域发展中心已经建立了半商业化规模的示范性工厂。
但是技术复杂度略高，合成气转化率还有待提高，目前还没有实现完全商业化运营。
(2) Comflux 工艺
1975年—1986年，德国的 Thyssengas GmbH 公司和德国卡尔斯鲁厄大学共同研发了 Comflux 工艺。
工艺最大特点是气体转换反应和甲烷化反应同时在流化床反应器中进行。
由于没有单独的气体转换单元和生产高压循环气的空气压缩机，大大降低了设备投资和生产成本，与固定床工艺相比，大约节省了10% 的成本。
同时由于使用了流化床工艺，质量和热量传导率高，催化剂的装卸和回收更加便利。
废热得到了合理利用。
工艺经过了中试和半商业运营，技术成熟度较高。
(3) 液相甲烷化工艺
美国的化学系统研究所提出了另一种生产替代天然气的方法—液相甲烷化工艺。
气化炉生产的合成气直接进入装有循环液( 矿物油) 和催化剂的液相甲烷化反应器。
液相甲烷化工艺具有很好的传热性能，实现了恒温操作，具有较高的选择性和较大的灵活性，反应水可用于水煤气的变换反应，因此不需要单独的气体转化单元，单台反应器生产能力大，投资成本低。
2直接合成天然气技术
2.1 催化气化工艺
美国 Exxon 科学工程公司提出了一种催化气化工艺( Catalysis Coal Gasification，CCG)，可以将气化和甲烷化合并为一个单元直接生产合成天然气。
工艺最大特点是气化炉中加入钾的酸性盐催化剂，同时通入水蒸气，生成的产品气分离出未反应的 CO和 H2 循环回气化炉继续甲烷化反应，节省了气体转换单元、脱硫装置和甲烷化反应器等设备投资成本，但是增加了产品气分离装置的投资，单程甲烷合成率和产量还有待提高。
美国巨点能源公司宣称拥有世界上最先进的一步法煤制天然气技术，又称“蓝气技术”。
“蓝气技术”也是一种利用催化剂在加压流化气化炉中一步合成煤基天然气的技术，具有煤种适应性广泛、操作温度较低、操作条件温和、工艺简单、造价低、节能、节水、环保等优点。
此外，此工艺省去除渣过程，减少了维护需求，增加了热效率，又因省去了空分装置而降低了投资( 该单元的投资占整个气化装置总投资的 20%)。
蓝气技术在美国 Des-Plaines 气体
技术研究所已经进行了1200 h的运行试验，但至今还没有相关的可行性报告。
该技术是将煤粉和催化剂充分混合后送入反应器，与水蒸气在一个反应器中同时发生气化和甲烷化反应，气化反应所需的热量刚好由甲烷化反应所放出的热量提供。
反应生成的CH4 和CO2 混合气从顶部离开反应器进入一个旋风分离器，分离出混合气中夹带的固体颗粒，然后进入一个气体净化器，脱除其中的硫，最后分离出CO2 得到煤制合成天然气(SNG) 。
煤灰由反应器下部流出，在一个专门设备中和催化剂进行分离，分离的催化剂返回煤仓继续循环使用。