煤制天然气
煤制天然气.
Байду номын сангаас
煤制天然气是指煤经过气化产生合成气，再经过甲烷
化处理，生产代用天然气（SNG）。
耗水量较低 是生产石油 替代产品 的有效途径
优 势
转化效率较高
环境影响较小
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1000Nm3甲烷需要4.8吨煤作为原料和燃料。
单击此处编辑母版标题样式 第一节、概述
一、煤制天然气的必要性
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2
成本
投资
能耗
我国的能源消费情况和能源格局
煤化工行业发展及天然气消费量增长 能源效率最高，是最有效的煤炭转化利用方式
二、煤制天然气的技术经济问题
1000Nm3甲烷需 4.8吨煤。生产成 本为1.60元/Nm3 销售价格大于2.50 元/Nm3
Lurgi 气化技术， 煤制天然气装置的 投资为：1亿Nm3 甲烷的投资大约为 5-7亿元 Lurgi 气化技术， 煤制天然气装置的 过程能量利用率为 56.6%，比较高 （主产业链较短）
煤制天然气
规避风险
“在当前的技术水平下，我国应谨慎发展煤制天然气产业，或限制和有条件地发展，切不可不计后果、一拥 而上地盲目发展，否则这种产业体系一旦形成，将长期固化下去，并对我国能源供”李俊峰强调。他对我国煤制天然气的发展提出了以下建议。
一是煤制天然气具有一定示范性，但不宜作为国家战略。从全生命周期看，煤制天然气的一次能耗和二氧化 碳排放均高于被替代的传统能源和技术，在水资源消耗和污染物排放方面也没有明显优势。可以说，煤制天然气 对终端消费地区的能源结构优化和温室气体减排，其实是以全局一次能源消费增加为代价的，从全局来看，其与 能源体系的低碳化发展方向是相悖的。
二是煤制天然气必须量水而行，不宜过度集中在严重缺水地区。煤制天然气生产过程的耗水量约占全生命周 期的42%，而我国煤制天然气项目大部分集中在内蒙古、新疆等西部水资源贫乏地区，发展煤制天然气会对当地 本来就很脆弱的生态环境产生较大的负面影响，同时挤占了这些地区发展其他产业和人民生活水平提高的水资源 空间。因此，严重缺水地区必须在水约束的刚性前提下谋划煤制气发展。
前景
国内天然气供应的缺口正逐年加大，对外依存度更是呈快速上升之势。据有关数据预测，到2020年，国内天 然气缺口将达1000亿立方米。2011年，中国天然气对外依存度达24%，与2010年12.8%相比，呈成倍增长态势。 这从客观上加大了对非常规天然气及替代天然气的需求力度，除页岩气开发力度加大外，煤制天然气在国家“十 二五”战略中也被寄予厚望。
随着煤化工行业的蓬勃发展和天然气消费量的大幅增长，我国煤制天然气行业取得长足发展，成为煤化工领 域投资热点。2009年，神华集团鄂尔多斯20亿立方米煤制天然气项目奠基，大唐集团阜新40亿立方米/年煤制天 然气项目通过了环保部的环评，中海油同煤集团40亿立方米/年煤制天然气项目正式启动，新汶矿业集团伊犁能 源年产100亿立方米煤制天然气一期工程开工建设……。一批投资数额巨大的煤制气项目陆续上马，我国煤制天 然气领域呈现良好发展势头。
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。
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。
国内外煤制天然气技术研发现状
国内外煤制天然气技术研发现状目录一、前言 (2)二、国内外煤制天然气技术研发现状 (3)三、主要煤制天然气生产国分析 (7)四、煤制天然气在工业和民用市场的应用 (12)五、煤制天然气的能源市场需求分析 (17)六、绿色环保与碳减排趋势 (20)七、结语总结 (24)一、前言声明：本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成，对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考，不构成相关领域的建议和依据。
传统的煤炭燃烧不仅产生大量的二氧化碳，还会释放大量的硫化物（SOx）和氮氧化物（NOx），这些物质是造成酸雨和城市雾霾的主要源头。
煤制天然气通过煤气化过程，在转化过程中去除了大部分的硫和氮，因此其合成气体在燃烧时产生的SOx和NOx排放显著低于煤炭直接燃烧。
这一特点有助于减少空气污染，改善空气质量。
催化剂和反应器技术的进步是提升煤制天然气生产效率和产品质量的关键因素。
新型催化剂的开发使得煤气化过程中天然气合成反应的效率得到提高，反应器设计的优化则进一步降低了设备的能耗和运行成本。
催化剂的耐高温、耐腐蚀性能也有了显著提高，增加了煤制天然气生产的经济性和可持续性。
由于煤炭资源相对分布广泛且储量丰富，煤制天然气能够提供长期稳定的能源供应。
在全球能源结构转型的背景下，传统化石能源如石油、天然气等面临日益枯竭的风险，而煤炭资源作为一种相对稳定且可持续的能源资源，能够为煤制天然气技术提供源源不断的原料支持。
因此，煤制天然气在长期内能够为国家提供稳定的能源供应，减少能源供应中断的风险。
尽管煤制天然气的市场需求在短期内呈现增长趋势，但未来需求受全球能源政策、国际市场波动等因素的影响较大。
例如，天然气价格的波动、可再生能源的快速发展等都可能影响煤制天然气的市场需求。
环保压力的增大也可能影响煤制天然气生产企业的生产模式和产品定价。
截至2023年底，中国煤制天然气年产能已经突破XX亿立方米，煤制天然气的年产量预计将在2025年达到XX亿立方米。
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。
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。
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在气提塔内进行，液 硫被通过其中的空气
十单击一此、处编煤辑母制版天标题然样式气
概述
1
煤制天然气工艺
2
天然气脱硫
3
4
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第单击一此节处编、辑概母版述标题样式
煤制天然气是指煤经过气化产生合成气，再经过甲烷 化处理，生产代用天然气（SNG）。
是生产石油
优
替代产品
势
的有效途径
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耗水量较低 转化效率较高 环境影响较小
1000Nm3甲烷需要4.8吨煤作为原料和燃料。
三、甲烷化
主要反应:
CO + 3H2 = CH4 + H2O CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
1. 反应热的撤热问题 2. 甲烷化工艺回路（稀释法、冷激法） 3. 多级反应器串联（三级甲烷化） 4. 甲烷合成的压力（高压力利于甲烷化和缩小设备体积） 5. 甲烷化反应的产物（ 大量CH4、微量N2,H2,CO,CO2 ） 6. 甲烷化催化剂（还原镍、RHM-266, M-349, MCR-2X）
反应 机理
工艺 流程
化学 药剂
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最重要，保证溶液的稳定性和 操作的连续性。有利于硫磺的生 成和沉降，抑制副反应的发生。
第单击三此节处编、辑天母版然标气题样脱式硫
一、天然气脱硫与硫磺回收结合新工艺
H2S（g）+
OH- = 细菌
HS-
+
H2O2.
生物脱硫技术
HS- + 1/2O2 = S0 + OH-
第单击一此节处编、辑概母版述标题样式
一、煤制天然气的必要性
我国的能源消费情况和能源格局 煤化工行业发展及天然气消费量增长 能源效率最高，是最有效的煤炭转化利用方式
二、煤制天然气的技术经济问题
1000Nm3甲烷需 4.8吨煤。生产成 本为1.60元/Nm3 销售价格大于2.50 元/Nm3
煤气化
空分
制取合成气 CO+H2
制取O2
煤制天然气 的关键技术
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部分 变换
调整 H2/CO
净化
甲烷化
脱除 H2S、CO2
合成CH4
第单击二此节处编、辑煤母版制标天题样然式气工艺
二、煤制天然气流程
煤 空气
煤气化
O2
空分
H2S, CO2
变换
低温 甲醇洗
甲烷化
CH4
煤制天然气流程
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第单击二此节处编、辑煤母版制标天题样然式气工艺
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单三击级此甲处烷编化辑工母版艺标流题程样图式
第一级：650-700℃；第二级：500℃左右；第三级：350℃左右
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第单击三此节处编、辑天母版然标气题样脱式硫
H2一S的吸、收天：H然2S +气H2O脱= H硫2S（与水硫相）磺+ H回2O 收结合新工艺
一步电离： H2S（水相）=H+ + HS二步电离： HS- = H+ + S2-
增大燃 烧炉停 留时间
解决 有机硫 问题
采用 高活性 催化剂
增加炉内烟道 挡板
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⑴ 降低进料酸气中烃含量； ⑵ 增长过程气在燃烧炉内停 留时间； ⑶ 控制燃烧炉内较高的温度。
第单三击此节处、编辑天母然版标气题脱样式硫——硫磺回收工艺
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低温克劳斯组合工艺（MCRC工艺） 在低于硫露点的温度下进行， 总硫磺收率达到99%；
3. 克劳斯工 艺的实现
②.分流法
常规：将酸气 分为两股 非常规：考虑 酸气的浓度
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③.克劳斯催化转化
保证硫磺收率的重要阶段。 采用两级催化转化
第单三击此节处、编辑天母然版标气题脱样式硫——硫磺回收工艺
4.硫磺收率的提高
严格控制 配风
克劳斯硫磺回收装置， 运行的中心问题就是 如何提高硫磺的收率。
脱硫 原理
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工艺 流程
硫处理 方法
三种处理方法： ⑴ 利用连续离心分离机将硫浆脱水干燥； ⑵ 将硫磺直接送入熔硫炉，； ⑶ 将生物硫磺作为土壤肥料出售使用。
单第击三此处节编、辑母天版然标题气样脱式硫
二、硫磺回收工艺
指将脱硫装置再生析出的酸气中的H2S等转化为硫磺的过程。 主要运用的工艺是将H2S燃烧再催化转化为硫磺的克劳斯工艺。
不同的排放标准。 我国SO2排放标准（GB16297-1996）
①原来的硫磺回收装置，要求硫磺收率达到99.6%； ②新建装置需要硫磺收率达到99.7%。
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单第击三此处节编、辑母天版然10标0 题气样脱式硫
1953
年数据
90
S2、
二、硫磺回收工艺
尾气氧化技术： 将尾气中各种形态的硫氧化成SO2 加以回收利用；
尾气还原技术（SCOT处理工艺） 将尾气中各种形态的硫还原成H2S， 然后转化成单质硫。
第单三击此节处、编辑天母然版标气题脱样式硫——硫磺回收工艺
物理脱除与化学脱除 相结合的液硫脱气工艺 Shell液硫脱气工艺
加速H2Sx分解，并使 溶解的H2S释放出来
S6、 S8
80
70 2.克劳斯
近期数 据S2、 S6、 S8
60
工艺
近期数 据，所 有形式 的硫Sx
50
140
340
530
700
900
1100
1300
克劳斯工艺原理：
2H2S + O2 =（2/n）Sn+2H2O 2H2S + 3O2 = 2SO2+ 2H2O 2H2S + SO2 =（3/n）Sn+ 2H2O
1. Lo-cot工艺 吸收（氧化）反应：2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S0
氧气吸收： O2 + H2O = 2O（水相）+ H2O 再生（还原）：2Fe2+ + O（水相）+ H+ =2Fe3+ + H2O 总反应：H2S +1/2 O2 = H2O + S0 总副反应：2HS- +3/2 O2 = H2S2O3
Lurgi 气化技术， 煤制天然气装置的 投资为：1亿Nm3 甲烷的投资大约为 5-7亿元
Lurgi 气化技术， 煤制天然气装置的 过程能量利用率为
56.6%，比较高 （主产业链较短）
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成本
投资
能耗
第单击二此节处编、辑煤母版制标天题样然式气工艺
一、工艺组成：
煤气化、空分、部分变换、净化(低温甲醇洗)、甲烷化
反应温度对H2S转化率的影响： 1）高温区域：
2）低温区域：
3）硫磺的存在方式
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单第击三此处节编、辑母天版然标题气样脱式硫——硫磺回收工艺
各种不同的实现方式区别在于脱硫装置的酸气质量 我们根据不同的酸气组成，设计不同的酸气进料方式。
④.过程气再热方式
①.直流法
优先选择
特点： ⑴ 燃烧炉 ⑵ 一级催化剂 ⑶ 二级催化剂