甲烷化技術(shù)匯總

    統(tǒng)計(jì)了目前國(guó)外主流煤制天然氣甲烷化技術(shù)，比如托普索技術(shù)（TREMP技術(shù)）、戴維技術(shù)（CRG技術(shù)）、魯奇/巴斯夫SNG合成技術(shù)、福斯特惠勒/南方化學(xué)技術(shù)（VESTA技術(shù)）等，同時(shí)分析了各自甲烷化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)以及工藝發(fā)展歷程，供煤制天然氣項(xiàng)目在工藝技術(shù)選擇時(shí)參考，同時(shí)關(guān)注國(guó)內(nèi)如大連化物所、神華等甲烷化催化劑的研究進(jìn)展情況。

　　1、托普索技術(shù)（TREMP技術(shù)）：托普索很早就在中國(guó)混了，是國(guó)內(nèi)各種化工催化劑的主要外國(guó)供應(yīng)商之一。最近幾年煤制天然氣如此之火，當(dāng)然少不了它。也正是由于有了良好的基礎(chǔ)，可以說托普索技術(shù)在國(guó)內(nèi)煤制天然氣的推廣是最成功的。如慶華、匯能等（其網(wǎng)站上在中國(guó)有4套在建的合成天然氣裝置使用托普索技術(shù)：3套煤氣化為原料的裝置，3套焦?fàn)t氣為原料的裝置），均已和托普索簽訂了技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同。

　　早期典型工藝流程流程圖：

    這個(gè)圖只是一個(gè)簡(jiǎn)要的示意圖，后期托普索的宣傳資料給出了稍微改進(jìn)的流程圖：

　這種循環(huán)工藝首段或首兩段裝填托普索的耐高溫甲烷化催化劑MCR-2X，據(jù)說能耐溫700℃以上，并且經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)考驗(yàn)。后面的中低溫段裝填托普索用于合成氨甲烷化的普通催化劑PK-7R。

　　托普索提出個(gè)不循環(huán)的“一次通過”工藝流程：

　首段甲烷化補(bǔ)加了大量水蒸氣，并在甲烷化催化劑上部裝填了GCC“調(diào)變”催化劑，以減輕首段的負(fù)荷和溫升，盡管如此，這段反應(yīng)器中裝填的MCR系列催化劑還是得耐740℃的出口溫度。

　　2、戴維技術(shù)（CRG技術(shù)）：戴維催化劑在上世紀(jì)80年代曾用于美國(guó)大平原裝置，意識(shí)到工藝限制后，戴維開發(fā)了高溫甲烷化催化劑CRG-LH及所謂的HICOM工藝。后戴維并入莊信萬(wàn)豐，成為其100%子公司。

戴維甲烷化工藝中的大量甲烷化兩個(gè)反應(yīng)器出口大約控制在650℃。一直很奇怪的是，戴維的4個(gè)甲烷化反應(yīng)器中均是兩種催化劑（CRG-S2SR和CRG-S2CR)混裝，而且兩種催化劑的體積比還不一樣。

　　戴維SNG技術(shù)在中國(guó)的宣傳比較低調(diào)，但是它已經(jīng)獲得了大唐（克旗和阜新）和新汶的合同，這主要得益于他們的催化劑曾在大平原上得到應(yīng)用；但戴維技術(shù)貌似能找到的公開資料不多。

3、魯奇/巴斯夫技術(shù)：要說工業(yè)應(yīng)用，魯奇/BASF的甲烷化工藝和催化劑曾是直到現(xiàn)在也是全球唯一得到工業(yè)應(yīng)用的SNG合成技術(shù)，但是他們?cè)谥袊?guó)迄今還沒分到一杯羹。使用他們技術(shù)的美國(guó)大平原，甲烷化工藝采用的是中低溫，大量循環(huán)氣，無(wú)法回收高壓高溫蒸汽。后來(lái)魯奇那這種工藝路線參與國(guó)內(nèi)的投標(biāo)，肯定拼不過托普索和戴維了。但現(xiàn)在他們改進(jìn)了：

        這個(gè)工藝看起來(lái)和戴維的工藝沒什么兩樣，僅是少了一個(gè)反應(yīng)器而已。BASF也適時(shí)開發(fā)了高溫甲烷化催化劑G1-86HT滿足工藝的需要。憑借這兩個(gè)公司的名氣，將來(lái)在國(guó)內(nèi)斬獲幾個(gè)項(xiàng)目應(yīng)該沒有問題。

　　4、福斯特惠勒/南方化學(xué)技術(shù)（VESTA技術(shù)）：說起來(lái)也是，鼎鼎大名的南方化學(xué)能不參與這個(gè)煤制天然氣的熱點(diǎn)嗎？但貌似有點(diǎn)晚，而且他們現(xiàn)在聯(lián)合了這個(gè)在國(guó)內(nèi)聽起來(lái)名氣不大的福斯特惠勒，又開發(fā)了一個(gè)與眾不同的SNG工藝；可能這也正是他們的賣點(diǎn)吧：

他們的這個(gè)技術(shù)雖有新意，但是有幾個(gè)問題：（1）大型化的深度脫硫技術(shù)，低溫甲醇下應(yīng)該是最適合的，如果低溫甲醇下同時(shí)脫除CO₂也是合算的。本工藝中將CO₂留待甲烷化脫除，那前面的脫硫工藝用的什么技術(shù)？是否合算？（2）將CO₂留待甲烷化中通過，實(shí)際上是惰性氣體做了無(wú)用功，能耗料耗較大。

　　5、國(guó)內(nèi)甲烷化技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀

　?。?）大連化物所：8000h的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)已完成，5000方/天的工業(yè)試驗(yàn)已完成1000h；

　?。?）大連凱特利：正在籌劃5000方/h(以合成氣計(jì)）的中試，預(yù)計(jì)2012年年中建成；

　?。?）中石化與與南化集團(tuán)研究院搞了個(gè)“合成氣制天然氣重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”；

　　（4）中石油烏魯木齊石化公司擬作甲烷化側(cè)線試驗(yàn)；

　?。?）太原理工和賽鼎合作搞流化床（漿態(tài)床）甲烷化工藝；

          （6）蜀泰化工在甲烷化催化劑熱穩(wěn)定性和提高轉(zhuǎn)化率做了大量研究工作，并取得了一定的成果。

　?。?）蜀泰、新奧、大唐、神華、天大、清華、華能、西北院等均在開發(fā)甲烷化催化劑。

四川蜀泰化工科技有限公司

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