煤制合成天然气现状及其发展

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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

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。

2024年煤制合成气生产市场分析现状

2024年煤制合成气生产市场分析现状

煤制合成气生产市场分析现状1. 市场概述煤制合成气(Coal-to-Syngas,简称CTSG)是一种将煤炭转化为合成气的过程。

合成气主要由一氧化碳(CO)和氢气(H2)组成,可以作为替代自然气或石油的能源来源,用于发电、工业生产和化工等领域。

煤制合成气生产市场正处于快速发展阶段,具有广阔的前景和潜力。

2. 市场驱动因素2.1 能源替代需求由于自然气和石油资源的有限性和环境问题的日益凸显,煤制合成气成为一种可替代的能源选择。

政府推动能源结构调整和环保政策的推行,促使煤制合成气市场的增长。

2.2 工业需求增长煤制合成气被广泛应用于各个工业领域,如钢铁、石化、化肥、煤化工等。

随着工业发展和经济增长,煤制合成气的需求也在不断增加。

2.3 能源安全保障煤炭资源在全球范围内相对丰富,煤制合成气能够减少对进口能源的依赖,提高国内能源的安全性,满足国家能源安全战略的需求。

3. 市场现状及发展趋势3.1 市场规模目前,煤制合成气市场规模较小,但呈现出快速增长的态势。

根据市场调研结果显示,在全球范围内,煤制合成气生产总量已经达到XX亿立方米,并呈现出稳步增长的趋势。

3.2 市场竞争格局煤制合成气生产市场竞争激烈,主要有国内外大型能源企业和煤矿集团参与。

在国内市场,中石化、中石油等国有企业占据主导地位,拥有较强的技术和资金优势。

在国际市场,沙特阿美、壳牌等跨国公司也在煤制合成气领域具有一定的竞争优势。

3.3 市场发展趋势未来,煤制合成气市场将继续快速增长,并向着更加高效、环保、节能的方向发展。

技术创新是推动市场发展的关键,包括煤制合成气的制备技术、气体净化技术、废气处理技术等方面的创新将成为市场竞争的核心。

4. 市场挑战与前景展望4.1 环保问题煤炭转化为合成气的过程会产生大量的二氧化碳(CO2)等温室气体和污染物排放,给环境带来负面影响。

因此,如何解决煤制合成气生产的环保问题是市场发展面临的重要挑战之一。

4.2 新能源竞争新能源技术的不断发展和应用,如风能、太阳能等,将对煤制合成气市场产生竞争压力。

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。

煤制天然气发展概况与市场前景

煤制天然气发展概况与市场前景

32 2009.08
Hale Waihona Puke 学发展下合成,与生产甲醇、二甲醚相比,省去了多个环节, 与煤制合成油相比省去的装置更多 。
煤制天然气与煤制其他能源产品相比,竞争优势 十分明显。煤制天然气转化率和选择性高,CO和 H2的 转化率接近 100%。单位热值投资成本和水耗低,废 热利用率高,总热效率最高。此外,煤制天然气更环 保,废水不含有害物,易于利用,不需处理就可做锅 炉给水或循环水补充水,而煤制甲醇和煤制油需对废 水做深度处理。煤制能源产品的能量效率和单位热值 水耗比较见表 1。 表1 煤制能源产品的能量效率和单位热值水耗比较
丹麦托普索公司推出的一种煤制天然气TREMP技
术,该技术采用托普索的专用催化剂,可将煤炭或生
物质转化为天然气。煤炭先转化为合成气,再经过一
个耐硫的脱酸性气体装置去除 H2S 和过量的 CO2 碳化 物。同时为防止甲烷化催化剂中毒,脱酸后的合成气
还需通过一个脱硫床去除剩余的微量硫化物组分。随
后合成气与循环气混合来控制最高升温并通过第一个
美国巨点能源公司目前正积极推进该公司开发的 一步法煤制天然气技术的商业化进程,计划到2022年 采用蓝气技术装置的总规模能力达到日产 2832 万 m3 煤制天然气。目前正在美国马萨诸塞州建设一套价值 3000 万美元的原料测试装置,2009 年一季度建成。该 装置主要是对更广泛的潜在原料范围进行筛选和工艺 改进研究,第一套工业化装置将在2009年第四季度开 始建设,并且将和50家具实力的化学企业在已经选定 的厂址合作建设,设计和施工正在进行中。
3.环保风险 煤制天然气和当地的建设条件有很大关系,并不 是对所有地区和企业都适合。在天然气短缺的条件 下,由煤炭向天然气转化就是开发利用清洁能源,有 利于优化能源消费结构。由于煤炭的结构和组成的复 杂性,在煤炭的利用过程中也同样带来诸多环境问 题。我国煤炭资源分布不均,大部分位于相对偏远的 西部地区。考虑到目前我国的煤制天然气项目主要位 于内蒙古和新疆等生态环境脆弱的地区,煤化工对环 境承载能力的要求可能是一大笔看不见的“成本”,面 临着一定程度的环保压力。由于国际油价的频繁波 动,煤制油等煤化工项目的经济性已经引发争议,煤 制天然气此时不宜快速大面积铺开,其经济性还有待 于进一步考察。有专家测算,虽然煤制天然气耗水较 少,但每生产 1000m3 煤制天然气仍需耗水 6~7t,这 在一定程度上会增加环境承载。因此要最大程度的重 视环境保护,减少污染。

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

煤制天然气项目基本情况及发展现状煤制天然气项目是指将煤转化为天然气的一种技术和产业项目。

这种技术通过煤气化处理,将煤中的碳氢化合物转化为气体状,在进一步的处理中得到高品质的天然气。

相比于传统的燃煤发电,煤制天然气项目具有更高的能源利用效率和更少的环境污染。

以下是该项目的基本情况及发展现状。

目前,全球许多国家都在积极推进煤制天然气项目。

其中,中国是全球最大的煤制天然气生产和消费国家。

中国的煤制天然气项目起步较早,已经建成了一系列大型的煤制天然气基地。

中国的煤制天然气项目主要集中在煤炭资源丰富的地区,如山西、内蒙古等。

在这些地区,通过煤气化、甲烷化等工艺,将煤转化为天然气,并通过管道输送到其他地方供应。

目前,中国的煤制天然气产能已经超过3000亿立方米,占据了全球煤制天然气产能的60%以上。

煤制天然气项目的发展也面临一些挑战。

首先是技术挑战。

煤气化和甲烷化等转化工艺需要高温、高压等条件,对设备和工艺的要求较高。

因此,技术的研发和创新对于项目的成功实施至关重要。

其次是环保挑战。

煤制天然气项目会产生大量的二氧化碳和其他化学物质,对环境造成一定的污染。

因此,项目需要配套的环境治理设施,以确保项目的环保合规。

另外,由于煤制天然气的生产成本较高,与传统天然气相比,价格相对较高,对于市场的接受度也存在一定的挑战。

尽管存在一些挑战,煤制天然气项目在能源结构调整和环境治理方面具有重要的意义。

首先,通过利用煤炭这一地方资源,可以降低能源供应的依赖程度,增加能源安全性。

其次,煤制天然气的清洁性较煤炭燃烧更高,可以减少大气污染物排放,改善空气质量。

此外,煤制天然气还可以作为天然气的替代品,减少对外能源依赖,提高国家的能源安全性。

为了促进煤制天然气项目的发展,政府需要采取一系列的政策和措施。

首先,政府需要制定相关的监管政策,明确项目的审批程序和标准。

其次,政府可以提供资金和税收的支持,鼓励企业进行技术创新和项目建设。

此外,政府还可以加大对环保技术和设备的研发力度,提高煤制天然气项目的环保性能。

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

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。

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。

煤制天然气技术现状

煤制天然气技术现状

煤制天然气技术现状随着全球能源结构的多元化和清洁化发展,煤制天然气技术逐渐成为一种重要的能源转化方式。

煤制天然气是以煤为原料,通过化学反应和一系列工艺过程生产出甲烷气体的过程,对于缓解天然气供需矛盾,提高能源利用效率和降低环境污染具有重要意义。

本文将详细分析煤制天然气技术的现状和发展前景。

一、煤制天然气技术现状煤制天然气技术主要包括煤浆气化、净化、甲烷化等工艺环节。

目前,国内外已有多个煤制天然气生产基地,主要以国内大型煤炭企业和外资企业为主导。

由于技术成熟度和设备采购等方面的原因,国内煤制天然气生产成本较高,但随着企业技术改造和设备更新,生产效率不断提升,成本也在逐渐降低。

从市场需求来看,煤制天然气市场仍具有较大的发展空间。

随着环保政策的加强和天然气消费量的增长,天然气供应压力逐渐增大。

煤制天然气作为补充天然气供应不足的重要途径,市场需求稳步增长,未来市场前景广阔。

二、煤制天然气技术前景1、技术发展潜力随着科技的不断进步,煤制天然气技术将不断提高,生产成本将进一步降低。

同时,各种新型煤制天然气工艺技术的开发和应用,如煤气化联合循环、甲烷化催化剂等也将进一步提高煤制天然气的生产效率和质量。

2、技术趋势未来煤制天然气技术将更加注重环保和能效。

新型煤制天然气技术将采用更环保的工艺流程和高效节能设备,以降低污染物排放和提高能源利用效率。

此外,智能化和自动化技术的应用也将进一步推动煤制天然气产业的发展。

3、面临的挑战煤制天然气技术发展仍面临诸多挑战,如设备国产化率低、投资成本高、生产过程中产生的废水废气等环境问题等。

此外,随着新能源技术的发展,煤制天然气的竞争力也将面临严峻考验。

因此,企业需要加大科技研发投入,积极推动设备国产化和工艺流程优化,以降低生产成本和提高市场竞争力。

三、重点问题研究1、投资成本高煤制天然气项目投资成本较高,主要源于设备购置和管道建设等方面。

为降低投资成本,企业应加强设备国产化和模块化建设,提高设备利用率和减少浪费。

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煤制合成天然气现状及其发展蔺华林李克健赵利军中国神华煤制油化工有限公司上海研究院(上海201108)摘要随着人们对天然气需求的快速增长,煤制天然气技术受到越来越多的关注,而煤制天然气的核心技术是甲烷化技术。

对煤制合成天然气的国内外发展现状进行了介绍,并对甲烷化技术需要解决的关键技术及其发展提出了自己的见解。

关键词天然气煤甲烷化中图分类号TQ 546.4天然气是一种清洁、便捷、安全的优质能源,其主要成分为甲烷(CH 4)。

目前,世界天然气供需基本平衡,但需求增速远远大于产量增速。

在中国,随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高以及环境保护意识的增强,对天然气的需求呈快速增长势头,可以预见未来无论是国内还是国外对于天然气的需求都存在很大的缺口。

表1列出了2009~2020年国内天然气供需情况及对未来供需的预测[1]。

可以看出,虽然我国每年天然气供应量呈逐年增长的趋势,但远远落后市场需求的快速增长,天然气供不应求的局面在我国将长期存在。

我国的能源结构特点是富煤、少油及缺气。

煤炭资源丰富,且煤种齐全,分布较广。

煤制合成天然气流程是将煤经过气化、气体净化、变换以及甲烷化四个单元来制备天然气。

通过煤制天然气技术可以使煤直接燃烧过程中产生的有害物质集中回收利用,也是高碳能源向低碳、富氢能源转化的有效途径。

发展煤制天然气不仅可以缓解我国天然气供应不足的局面,弥补天然气供需缺口,对于实现油气资源的多元化、能源安全、节能减排等方面具有战略性意义。

1国外煤制天然气发展状况煤制天然气工艺路线的核心技术是甲烷化技术,最早由德国鲁奇公司和南非沙索公司的工程师在半工业化实验厂进行考察时提出。

国外的研发是以制取代用天然气为目的,目前大型甲烷化技术在国外发展已经成熟。

能够提供成套技术的主要有德国的鲁奇公司、丹麦的托普索公司、英国的Davy 公司以及美国的巨点能源公司等。

鲁奇公司和南非沙索公司,在南非F-T 煤制油工厂旁建了一套半工业化煤制合成天然气试验装置,同时,鲁奇公司和奥地利艾尔帕索天然气公司在奥地利维也纳石油化工厂建设了另一套半工业化的天然气试验装置。

两套试验装置都进行了较长时期的运转[2]。

美国大平原煤气化厂是世界上第一座由煤气化经甲烷化合成高热值煤气的大型商业化工厂,采用鲁奇加压移动床气化炉,用北达可达褐煤的块煤为原料,生产代用天然气[3],商业运作20年,实现了长周期平稳运行,经济效益良好。

它在合成燃料工业中发挥着先驱和示范作用。

丹麦Topsoe 公司使用自己开发的专用催化剂,建设了12m 3/h 的中试装置。

其代表性的甲烷化催化剂为M CR-2X ,该催化剂是将22%镍负载到一种稳定的载体上制备而成的[4],无论在低温下(250℃)还是在高温下(700℃)都能稳定运行,已经通过工业验证是一种具有长期稳定性的催化剂[5],累积运行记录超过了45000h 。

在高压下,该催化剂可以避免羰基形成,保持高活性和长寿命,能生产出高品质的第一作者简介:蔺华林女1978年生博士华东理工大学2008年毕业已发表论文数篇表12009~2020年中国天然气供需预测(亿m 3)年份需求供给进口量20098908306020101100~1200900200~30020151700~21001400300~70020202200~26001500700~1100第35卷第9期2010年9月上海化工Shanghai Chemical Industry25··代用天然气,甲烷体积分数可达94%~96%,完全可满足天然气标准以及管道输送的要求。

Davy的CRG工艺与Topsoe的TREM P工艺基本类似[6],其代表性的甲烷化催化剂为CEG-LH,该催化剂使用温度范围很宽,在230~700℃范围内都具有很高且稳定的活性,使用该催化剂具有变换功能,合成气不需要调节H/C比,转化率高,该催化剂已经过工业化验证,拥有美国大平原等很多业绩,甲烷化压力高达3.0~6.0MPa,可以减少设备尺寸,使用该催化剂能生产出高品质的代用天然气,甲烷体积分数可达94%~96%。

美国巨点能源公司开发的一步法煤制天然气技术[7],又称“蓝气技术”。

巨点能源技术采用一步法合成煤基天然气,降低气化装置的操作温度,在温和的“催化”条件下,直接催化反应并生产出清洁可燃的天然气。

其具有煤种适应性广泛、工艺简单、设备造价低、节能和环保等优点。

生产出的天然气符合管道运输条件标准。

目前正积极推进该公司开发的一步法煤制天然气技术的商业化进程,计划到2022年采用“蓝气技术”装置的总规模能力达到日产2832万m3煤制天然气。

2国内煤制天然气甲烷化技术发展概况目前我国甲烷化技术的主要作用一方面是将人工煤气中的部分CO转换为CH4,提高煤气热值,同时也降低煤气中CO含量,以满足国家标准对人工城市煤气的要求[8-9];另一方面是合成气精制,即通过甲烷化技术脱除少量CO和CO2,一般是用于合成氨厂[10-11]。

我国在20世纪80年代至90年代煤气甲烷化增加热值的研究开发工作的进展较为迅速。

当时开展的“水煤气甲烷化技术生产城镇燃气的研究”,主要用来解决城市煤气热值问题,参与这项研究的单位有:中国科学院大连化物所、煤科总院北京煤化所、中国科技大学、西北化工研究所、华东理工大学及上海煤气公司等。

其中中科院大连化学物理研究所、华东理工大学及西北化工研究院在低热值煤气甲烷化制取中热值城市煤气方面做了大量工作。

中科院大连化学物理研究所进行了常压水煤气甲烷化、加压耐硫甲烷化及低压耐硫甲烷化技术的研究开发。

西北化工研究院于1997年完成两段煤气甲烷化催化剂及多段固定床甲烷化工艺中间试验[2]。

上述甲烷化技术基本采用常压状态操作,与现在流行的大型加压气化技术不能匹配,因此,甲烷化技术在我国虽有一定的研究基础,但要形成适应新型气化技术的甲烷化技术,还需要进行大量开发工作。

3国内煤制天然气项目进展情况随着对天然气需求的剧增,国内煤制天然气项目出现了蓬勃发展的势头。

目前国内规划和在建的煤制天然气项目近10个,预计年产近200亿m3,成为继煤制油之后的煤化工领域投资热点。

(1)神华集团煤制天然气项目[12]神华集团鄂尔多斯煤制天然气项目于2009年4月在内蒙古进行奠基仪式。

该项目年产天然气20亿m3,将主要供应京津塘地区;副产品为硫磺、粗酚、石脑油、焦油和液氨等,预计2012年建成投产。

通过该项目的实施,可以将“西煤”就地转化为“西气”,然后通过全封闭管道“东输”,进一步提高了煤炭清洁利用水平,丰富了“西气东输”战略的内涵。

这是神华继煤制油和煤制烯烃等重大项目后,在煤化工领域的又一突破。

(2)大唐国际辽宁阜新煤制天然气项目内蒙古大唐国际发电股份有限公司(皆称大唐国际)辽宁阜新煤制天然气项目利用内蒙古锡林浩特的煤炭资源在辽宁阜新建设一套生产能力为1200万m3/d合成天然气装置及配套的热电站和其他公用工程、辅助工程。

生产的天然气经管道送往辽宁省各大中型城市。

该煤制天然气项目地点位于辽宁省阜新市新邱区长营子镇煤化工产业区。

输气管道工程全长达1107km,输送气以煤制天然气为主。

该项目目前正在进行项目的前期可行性研究工作。

(3)大唐国际内蒙古克什克腾旗煤制天然气项目[13]2008年4月11日,内蒙古大唐国际发电股份有限公司筹备、建设及运营内蒙古克什克腾旗生产天然气40亿m3/a工程。

投产后主产品天然气采用长输管道输送,管线从内蒙古克什克腾旗站到北京密云,全长448km。

该项目2012年可望全部建成,工程建成后主要供应目标是北京市以及输气管线沿线城市。

(4)华银电力内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗煤上海化工第35卷26··制天然气项目2008年8月18日,华银电力公司与内蒙古鄂尔多斯市人民政府以及伊金霍洛旗人民政府签署投资合作框架协议,拟通过引进美国巨点能源公司的一步法煤制合成天然气技术,在内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗投资建设基于该技术的煤制合成天然气示范项目。

(5)新矿集团新疆伊犁100亿m3制备天然气项目[14]2009年国家重点项目———100亿m3/a煤制天然气工程在新疆伊犁开工建设。

项目建成后,可通过国家“西气东输”二线,每年向新疆和我国东部地区供应煤制天然气100亿m3以上。

最近,该项目再次赢得美国资源专业公司的青睐,并进行实地考察,就煤制天然气项目以及资本合作等进行了交流。

(6)华能新疆公司煤制天然气项目华能新疆能源开发有限公司计划总投资350亿元在准东规划建设60亿m3/a煤制天然气项目。

该项目分两期,项目一期工程40亿m3/a煤制天然气项目于2010年6月8日在昌吉州完成了奠基仪式,2013年建成投产;项目二期工程20亿m3/a煤制天然气项目2012年开工建设,2016年建成投产。

该项目将以华能准东大井矿区6号井煤为原料生产天然气,采用煤加压气化技术生产粗合成气,通过一氧化碳变换调整合成气中H/C比、脱除酸性气体中硫化氢以及二氧化碳等、合成气通过甲烷化及脱水生产天然气产品。

主要工艺装置包括:煤气化、空分装置、一氧化碳变换、酸性气体脱除、甲烷化、干燥装置等。

(7)其他煤制天然气项目中国海洋石油总公司与同煤集团合作在内蒙古包头和山西朔州等地筹建年转化1800万t原煤煤层气项目;庆华集团伊犁煤制天然气项目等。

4甲烷化技术需要解决的关键技术甲烷化反应是CO和H2在一定温度、压力和催化剂存在的条件下进行的反应,该反应为高放热反应[5]。

据估计,每1%CO转变成CH4,反应器绝热升温60~70℃。

如此高的热量不及时移走,将会导致催化剂烧结,使反应不能顺利进行。

因此,对反应器和催化剂提出了很高的要求,也是甲烷化技术所需要解决的关键技术问题。

目前工业上常用的两种甲烷化反应器是冷却反应器和绝热反应器[15-16]。

冷却反应器多数是在受压壳层内装有许多平行管,催化剂即可以装在周边是冷却介质的平行管内。

还有一种是细分催化剂床层为许多部分并通过在各部分之间引入冷却气或者从某一部分抽出产物以达到冷却的目的,该反应器的优点是需要装填的催化剂较少,反应器温度变化不大,由此在反应器出口气体中获得浓度较高的理想反应产物(CH4)是可能的,但该反应器在结构和操作上比较复杂。

与之相比,绝热反应器由于结构简单,装填催化剂比较方便,同样其控制也比较容易。

而其缺点是由于反应器是封闭的,在反应过程中反应温度过高会导致催化剂被破坏,甚至有可能反应器也被破坏。

因此,反应器决定了反应过程中的取热问题,重点应该解决反应器构建及取热方式等关键技术。

开发高温甲烷化催化剂以减少在反应过程中所产生的烧结、析炭等问题也是高温甲烷化需要解决的另一项关键技术。

5发展煤制合成天然气需要考虑的问题我国的煤制合成天然气技术开发还未达到产业应用阶段,面对我国以煤为主的能源结构现实,发展煤制合成天然气产业,对我国具有重要的现实意义,同时也需要考虑以下一些问题:(1)煤制天然气项目要与煤气化技术相匹配发展,同时要考虑到生产出的天然气产品的输送问题。

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