甲烷化工艺流程
焦炉煤气甲烷化制天然气
①变压吸附PSA技术，是近30多年来发展起来的一项新
型气体分离与净化技术。变压吸附技术投资少、运行
费用低、产品纯度高、操作简单、灵活、环境污染小、
原料气源适应范围宽，分离过程操作简单，自动化程 度高，设备不需要特殊材料等优点。吸附分离技术最
广泛的应用是工业气体的分离提纯，氢气在吸附剂上 的吸附能力远远低于CH4、N2、CO和CO2等常见的其他组 分，所以变压吸附技术被广泛应用于氢气的提纯和回 收领域。
而达到混合气体分离之目的。
⑵甲烷气干燥方法
①冷分离法，冷分离法是利用压力变化引起温度变动，
使水蒸气从气相中冷凝下来的方法。 ②固体吸收法 ，固体吸附法脱水工艺是用多孔性的固
体吸咐剂处理气体混合物，使其中所含的一种或数种 组分吸附于固体表面上以达到分离的操作。目前用于
天然气脱水的多为固定床物理吸附。用吸附剂除去气
化运行经验。所以主要介绍一下托普索甲烷化技术。
净化后的焦炉煤气经过气气换热器、第二气气换
热器换热，预热至340℃后，经过喷射器和过热蒸汽混
合后，进入第一甲烷化反应器进行反应，出口一部分
气体经过废热锅炉副产中压饱和蒸汽降低温度至290℃， 然后混合进入第二甲烷化反应器进一步进行甲烷化反 应，第二甲烷化反应器出口的高温气体依次经过第二
氢反应生成水；剩余部分与预转化器反应后的气体混
合后进入一级加氢反应器；加氢转化后的气体含无机
硫约300mg/Nm3，经气气换热器和焦炉气蒸发式冷却器
冷却到40℃后送入湿法脱硫装置。
经过湿法脱硫后的焦炉煤气通过气气换热器提温 到约300℃进入二级加氢转化器将残余的有机硫进行 转化，再经中温氧化锌脱硫槽把关，使气体中的总硫 达到0.1ppm。出氧化锌脱硫槽的气体压力约为2.8MPa，
原料气精制
（2）铜氨液的再生
为了吸收一氧化碳，二氧化碳及氧气后的铜液能恢复吸收能力，必须经 过再生处理。其再生的作用主要包括两个方面：一是使吸收的一氧化碳 和二氧化碳解吸出来，二是把被氧化的高价铜还原成低价铜，以调整铜 比。
铜液从铜洗塔出来后，经减压并加热，使被吸收的一氧化碳，二氧化碳， 硫化氢等可按吸收的逆反应释放出来。但高价铜还原成低价铜的过程， 不是低价铜氧化反应的逆过程，而是高价铜被溶解的一氧化碳还原的结 果。反应式如下：
3.工艺流程
甲烷化工艺流程简单甲烷化炉的结构类似于变换炉，在占地，投资，生产操作等 方面均优于铜洗。其关键是将变换气CO含量稳定在0.3%内。
三.液氮洗涤法 液氮洗涤法是一种深冷分离方法，是基于各种气体沸点不同这一特 性进行的。CO 具有比氮的沸点高以及能溶解于液态氮的特性，工 业上液氮洗涤装置常与低温甲醇脱除二氧化碳联用。
第四节 原料气的精制
原料气中少量残余的CO和CO2会对氨合成催化剂造成毒害，因此原料 气在送往合成工段前需进一步净化，此过程称为原料气的精制。
原料气精制目前常用方法：铜氨液洗涤法、甲烷化法、液氨洗涤法
铜氨液洗涤法： （简称铜洗）是最古老的方法。早在1913年 就开始应用，在高压和低温条件下用铜盐的 氨溶液吸收一氧化碳，二氧化碳，硫化氢和 氧。然后溶液在减压和加热条件下再生，常 用于煤间歇制气的中小型氨厂 甲烷化法：是20世纪60年代开发的气体净化方法。甲烷化反应不仅 消耗氧气，而且生成不利于氨合成反应的甲烷。此法适应于脱碳氧 化物含量甚少的原料气，一般与低温变换工艺相配套。
（1）工艺原理 铜氨液是铜离子、酸根及氨组成的水溶液。 以铜离子、醋酸、液氨组成的醋酸铜氨液是 铜氨液的代表。铜氨液吸收CO和CO2的化学 反应如下。
合成气甲烷化工艺技术研究进展-李安学
程师，现任中国大唐集团公司煤炭产业部副主任、大唐能源化工有限 责 任 公 司 副 总 经 理 ， 从 事 煤 炭 清 洁 转 化 利 用 方 面 的 工 作 。 E-mail anxue777@。
第 11 期
李安学等：合成气甲烷化工艺技术研究进展
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煤制天然气是煤炭清洁转化的一种重要途径， 是我国优化能源结构和保障能源安全的一种重要手 段，是缓解局部大气污染的一种有效手段[1]，并且 煤制天然气具有一定竞争力，这都促使了煤制天然 气产业的蓬勃发展[2-3]。截止到 2015 年 9 月，国家 发展与改革委员会核准和给予启动前期工作的煤制 天然气项目共 13 个，总产能共计 933 亿立方米/年， 其中内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气工程一系 列装置、新疆庆华煤制天然气一期工程、内蒙古汇 能煤制天然气一期工程分别于 2013 年 12 月 18 日、 12 月 30 日和 2014 年 11 月 17 日投产。煤制天然气 技术体系中，空分、气化、变换、净化等均是传统 煤化工使用的技术，只有合成气完全甲烷化技术是 煤制天然气特有的技术[4]。
fixed bed process has been proven in industrial application and has been widely used in Coal to SNG
projects. Adiabatic fixed bed processes are introduced and five specific processes are analyzed and compared in terms of process，technology characteristics and application situation. Domestic adiabatic fixed bed technology has reached the same level of foreign processes，ready for commercialization. But further research is required on energy saving，consumption reduction and catalyst life. Furthermore， isothermal fixed bed process，fluidized bed process and slurry bed process are also introduced. Their existing problems and further research points are analyzed. As to isothermal fixed bed process，
脱碳与甲烷化
物料衡算 序号 物料名 流量与
组成
二氧化
碳
其他组
分
合计 100
9000
1 2
低变气 出塔净
化气
%
Nm3/h
18.9
1713
81.1
7287
%
Nm3/h %
0.3
14.64 98.2 1
99.7 5
100
7255.5 7270.2 1.8 100
3
出塔再
生气
Nm3/h 1694.1 36.697 1729.8
安全生产
噪音控制：
改进工艺，改造机械结构，提高精密度。
一级预防
对室内噪声，可采用多孔吸声材料吸收。 实行噪声作业与非噪声作业轮换制度。
对接触噪声的作业工人定期进行听力检查。
二级预防
职工还应加强自我保护意识。
物料衡算
已知条件： （1）原料气组成（体积分数） 出系统净化气CO2含量：0.2% 出系统再生气CO2含量：98.0% 进系统低变气CO2含量：19.0% （2）流量（Nm3/h） 进系统变化气： 9000 出系统净化气： 7270.2 出系统再生气： 1729.8
R’2NCOOH（4） R’2NH+R2CH3NH+· HCO3-（5） R2CH3NH+· HCO3-（6）
基本原理
反应受（4）式控制，但是（4）式要比（1） 式——即二氧化碳的水化反应进行得快很多， 所以综上所述，加入活性剂后改变了MDEA 溶液吸收二氧化碳的历程。活化剂起了传递 二氧化碳的作用，加快了反应速度。
甲烷化工段
基本原理
甲烷化反应是CO和CO2，在一定的温度和甲烷化 催化剂作用下，与H2发生反应，生成CH4和水蒸 气，通过后部冷却，使水蒸气冷凝分离，最后得 到只含CH4杂质的合格氢。 甲烷化反应方程式如下：
煤制合成天然气工艺中甲烷化合成技术
煤制合成天然气工艺中甲烷化合成技术发表时间：2020-05-22T04:39:43.102Z 来源：《防护工程》2019年24期作者：闫振文[导读] 并且对于煤制合成天然气工艺之中甲烷化合成技术进行了一定的概述，希望由此能够为阅读本文的相关人员提供一定的参考。
伊犁新天煤化工有限责任公司新疆伊宁 835000摘要：现如今，我国人们的生活水平显著提升，天然气是人们生活和生产中必不可少的物品，由于其本身的优势，使得其被广泛应用，但是天然气开采比较困难，所以我国探究了如何利用煤来制作天然气，在煤制天然气技术之中最为关键的是甲烷合成技术。
笔者在本文之中简要分析了国内与国外有关于甲烷化合成技术的概况，并且对于煤制合成天然气工艺之中甲烷化合成技术进行了一定的概述，希望由此能够为阅读本文的相关人员提供一定的参考。
关键词：天然气；甲烷化；煤制合成天然气引言我国能源特点是“富煤、贫油、少气”，由于作为清洁燃料的天然气资源不足，故很大程度依赖进口。
煤制替代天然气作为常规天然气的重要补充，对国家能源战略安全、缓解环境压力具有重要意义。
近年来，煤制替代天然气的技术开发与工业应用成为行业热点。
1煤制合成天然气概述天然气在广义上所指的是在自然界之中所存在的所有气体，而在能源应用的角度进行分析则可以将天然气归结为能够被用来作为燃料的煤层气、油田气以及气田气等，其组成主要包括可燃烧的低分子烃类和一些非烃类的气体。
因为天然气能源存有较多的优势，因此不仅在日常生活之中得到了较为广泛的应用，并且在化工产业和汽车工业等各个领域也得到了较大程度的应用。
由于当前能源的紧缺造成了我国对于煤制合成天然气工艺的研究有了较为广泛的应用。
2国内煤制天然气发展近况由于国内能源赋存，开发了很多大规模煤制天然气的工业化项目，涉及产能共计2410×108m3/a，目前国家发展改革委员会核准8个煤制天然气项目，总产能311×108m3/a。
甲烷化工艺设计精编
甲烷化工艺设计精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986合肥学院Hefei University化工工艺课程设计设计题目：甲烷化工艺设计系别：化学与材料工程系专业：化学工程与工艺学号：姓名：指导教师：2016年6月目录设计任务书 (1)第一章方案简介 (3)甲烷化反应平衡 (3)甲烷化催化剂 (3)反应机理和速率 (4)甲烷化工艺流程的选择 (6)第二章工艺计算 (7)求绝热升温 (7)求甲烷化炉出口温度 (7)反应速率常数 (7)求反应器体积 (8)换热器换热面积 (9)第三章设备计算 (9)甲烷化反应器结构设计 (11)计算筒体和封头壁厚 (11)反应器零部件的选择 (12)物料进出口接管 (13)手孔及人孔的设计 (15)设计心得 (16)参考文献及附图 (17)设计任务书设计题目：甲烷化工艺设计设计条件及任务进气量：24000Nm3/h进料组成（mol%）：出口气体成分“CO≤5ppm,CO2≤5ppm”设计内容变换工段在合成氨生产起的作用既是气体的净化工序，又是原料气的再制造工序，经过变换工段后的气体中的CO含量大幅度下降，符合进入甲烷化或者铜洗工段气质要求。
选定流程确定甲烷化炉的工艺操作条件确定甲烷化炉的催化剂床体积、塔径及床层高度绘图：（1）工艺流程图；（2）甲烷化炉的工艺条件图设计说明书概要目录：设计任务书，概述，热力计算，结构设计与说明，设计总结，附录，致谢，参考文献，附工艺流程图及主体设备图一张（要求工艺流程图出A2以上的图，要求主体设备用AutoCAD出A2以上的图）概述热力计算（包括选择结构，传热计算，压力核算等）结构设计与说明设计总结附录致谢参考文献附工艺流程图及主体设备图一张第一章方案简介合成氨工业是基础化学工业之一。
其产量居各种化工产品的首位。
已成为当今合成氨工业生产技术发展的方向。
国际上对合成氨的需求,随着人口的增长而对农作物增产的需求和环境绿化面积的扩大而不断增加。
煤制气项目主要技术介绍
生产加工建筑材料
专业公司回收
主要技术介绍——三废处理
含硫气体
低温甲醇洗，克劳 斯硫回收等工艺回
收利用硫元素
废气
二氧化碳
碳捕集后用于工业生 产如石油驱采剂
主要技术介绍——三废处理
含有酚氨物质
青岛科技大技术 华南理工技术 赛鼎公司技术
鲁奇技术 经过萃取，汽提以及 生物发酵等工段回收 分解大部分有机物质
优点： 气化压力高最高可达8.5MPa，气化温度高 因而粗煤气中不含酚和焦油类物质
缺点： 对煤炭成浆性有要求，耐火砖、喷嘴寿命 低，渣阀磨损严重，黑水含固量高易发生 堵塞，冷煤气效率低
专利技术商：美国通用公司
GE气化炉示意图
运行案例：运行案例较多，据不完全统 计国内外有20多个项目采用GE气化炉
主要技术介绍——对置多喷嘴气化炉
对原料煤的要求以及优缺点与GE类似，只 是喷嘴对置，避免喷嘴更换或损坏带来的 停车，操作连续性高
专利技术商：华东理工大学
运行案例：在国内煤化工领域有较多应用业绩
对置多喷嘴气化炉示意图
主要技术介绍——多元料浆气化炉
对原料煤的要求以及优缺点与GE类似，只 是煤浆有单一的煤水混合物扩大为含碳的 固液混合物
BGL气化炉示意图
优点： 熔融排渣，气化用水蒸气量、污水量较鲁奇少
缺点： 粉煤率高，存在偏烧，污水中酚含量较鲁奇高
专利技术商：上海泽马克
运行案例：云南解化，金新化工，中煤图克
主要技术介绍——GE气化炉
原料煤要求： 发热量大于25MJ/Kg，灰分含量低于15％ 最好低于12%，挥发分大于25％(wt)，内水 ≤8%，灰熔点低于1300℃，可磨性好
项目 煤制天然气
项目能效 基本 先进值 要求 ≥56% ≥60%
合成甲烷化反应分析与优化马明海
合成甲烷化反应分析与优化马明海发布时间：2021-08-17T06:53:35.740Z 来源：《中国科技人才》2021年第13期作者：马明海[导读] 结合物理构成的角度来看天然气属于一种混合性的气体，其中的主要成分便是甲烷气体，基于这种情况甲烷化合成技术也就理所当然的成为了煤制合成天然气工艺之中极为重要的组成部分。
伊犁新天煤化工有限责任公司新疆伊宁 835000摘要：近些年城市化发展和环保政策相继实施之后使天然气这种优质、高效以及清洁的能源的消费量出现了大幅度的增加，然而在实际角度上我国的三大能源形式却呈现出“煤多、油少、气不足”的问题，这种情况之下对于自然界中天然气的开采便无法迎合市场之中的实际需求，利用煤来对天然气进行合成也就成为了一个极为重要的获取途径。
结合物理构成的角度来看天然气属于一种混合性的气体，其中的主要成分便是甲烷气体，基于这种情况甲烷化合成技术也就理所当然的成为了煤制合成天然气工艺之中极为重要的组成部分。
关键词：甲烷化；催化剂；优化工艺引言进入21世纪，随着石油资源的日渐减少，石油价格直线攀升，同时，世界各国对环境问题越来越重视，节能减排力度越来越大，因此，寻找可持续再生的清洁能源势在必行。
然而在我国，由于特殊的“富煤、少油、贫气”能源结构的限制，可以将煤炭转化为洁净燃料—天然气的清洁煤化工技术的优势日益突出。
同时，中国的生物质能资源丰富，其中主要成分是秸秆，但其利用率极低，一般采取的直接焚烧等处理手段又会导致严重的空气污染和资源浪费，而且秸秆中含有大量的纤维素、半纤维素等不易被直接分解利用的成分，不适用于直接用于厌氧消化制沼气，而目前主要采用秸秆气化技术实现其生物质转化利用。
1概述某公司年产30万吨合成氨，装置采用的是布朗工艺，以天然气为原料，有如下工序：原料气压缩和脱硫、一段转化、工艺空气压缩和燃气透平、二段转化、变换（高变和低变）、二氧化碳脱除、甲烷化、分子筛干燥、深冷净化、合成气压缩、氨合成和冷冻等。
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甲烷化工艺流程
甲烷化是一种将甲烷转化为有机化合物的技术。
甲烷是天然气的主要成分，而甲烷化工艺则能够将甲烷转化为更有价值的化学品，如甲醇、乙烯和丙烯等。
下面，我将介绍一种甲烷化工艺的流程。
首先，甲烷化反应需要使用一个催化剂来促进反应的进行。
常用的催化剂包括铂、铑和钯等贵金属催化剂。
反应的条件一般为高温和高压环境下。
在反应开始之前，甲烷和空气会被混合在一起，形成甲烷和氧气的混合物。
然后混合物进入一个反应器中，反应器内设置了合适数量的催化剂。
当混合物进入反应器后，甲烷和氧气开始发生反应。
在催化剂的作用下，甲烷的碳氢键被断裂，形成甲基自由基（CH3·），而氧气则会被还原成氧自由基（O·）。
甲基自由基和氧自由基之间会发生链式反应，形成甲醇分子。
甲基自由基和氧自由基首先发生反应，形成甲醛（CH2O）分子。
然后，甲醛再与另一个甲基自由基发生反应，形成甲醇。
这个过程是一个自由基聚合的过程，会连续产生甲醛和甲醇。
甲醇是甲烷化反应的主要产物，可以在后续工艺中被进一步转化为其他有机化合物。
甲醇具有广泛的应用领域，可用于合成其他化学品，如乙醇和丙酮等。
此外，甲醇还可以作为燃料使用。
甲烷化反应的副产物包括二甲醚和甲醛等。
这些副产物的生成量取决于反应的条件和催化剂的类型。
副产物经过适当的处理后，也可以得到一定的经济价值。
甲烷化工艺的流程复杂且多样化，上述为其中一种常见的流程。
在实际应用中，还需要综合考虑反应效率、催化剂的稳定性、副产物的处理等因素。
随着科技的发展，甲烷化工艺也将不断完善，为实现甲烷资源的高效利用提供更好的解决方案。