现代煤化工产业化关键技术
责任编辑：hylng 浏览：1966次 时间： 2013-04-14 21:01:04
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摘要:煤制天然气生产流程所涉及的核心技术已大部实现国产化，只有甲烷化技术目前国内还未有工程化先例。目前，国内进入实施阶段的煤制气工程都采购了托普索公司（新疆庆华、内蒙汇能）或戴维公司（大唐克旗、大唐阜新）的工艺包及催化剂。
| 一、6.0MPA固定床碎煤加压气化技术。固定床碎煤加压气化技术具有工艺成熟、操作稳定、副产品回收率高、能量转换效率高的优点。特别是其粗煤气中较高的甲烷气组分，非常适合煤制天然气项目选用。除生产废水较难处理外，其主要缺点是反应压力较低，造成单炉生产能力偏低。多年以来，固定床造气炉反应压力始终未突破4.0MPA。 为了在保持固定床造气上述优势的同时，提高反应压力，提升单炉造气能力，进一步实现规模化、大型化，我集团于2010年2月与赛鼎工程公司签订合作协议，合作开发6.0MPA固定床碎煤加压气化技术。目前该技术已由太原理工大学完成实验室工作，取得了非常完整的数据成果。在此基础上，我集团与赛鼎工程公司、太原理工大学依托我集团煤制气一期工程的公用设施，计划于近期展开6.0MPA固定床碎煤加压气化炉的工程化试验工作。 二、国产甲烷化技术。煤制天然气生产流程所涉及的核心技术已大部实现国产化，只有甲烷化技术目前国内还未有工程化先例。目前，国内进入实施阶段的煤制气工程都采购了托普索公司（新疆庆华、内蒙汇能）或戴维公司（大唐克旗、大唐阜新）的工艺包及催化剂。 为了尽快实现煤制气全流程生产工艺国产化，我集团于2011年年初与大连化物所、西南化工研究设计院（以下简称“西南院”）签订了合作开发协议。在现有的“焦炉气合成甲烷”的工艺包和催化剂基础之上（山西国新楼俊新能源有限公司项目在建，产品气量2万立方米/小时）开发适用于煤制天然气的甲烷化工艺及催化剂。 2011年8月，本项目将进入实施阶段，产品气量5000立方米/小时的中试装置计划于2012年完工。 三、100万吨/年甲醇合成工艺及催化剂研发。现代煤化工产业当中有一重要中间产品——甲醇，而我国目前拥有自主知识产权的甲醇合成工艺还未突破30万吨/年。因此，国内多个煤制烯烃（MTO）、煤制丙烯(MTP)项目都从国外引进工艺及催化剂。 我集团近期已经与赛鼎工程公司、西南院达成初步协议，在西南院现有的30万吨/年甲醇合成工艺基础上（神华乌海焦炉气合成甲醇项目，已投产运行一年以上）开发100万吨/年甲醇合成工艺。 四、近期，我集团还计划与清华大学、大连理工大学和新疆大学联合申请2012年度国家科技支撑项目“煤制天然气系统余能回收、能量梯级利用及污染物减控关键技术与工艺集成”。 该项目涵盖四方面内容：1、从煤制天然气全系统总能量平衡出发，优化各生产单元的关键控制参数；2、研究煤制气系统“三废”中，尤其是污水中污染物的减控技术，提高循环用水率；3、研究开发利用二氧化碳气与煤层气制备合成气的专用催化剂；4、研究开发制备合成气的关键工艺条件和汇入主系统完全甲烷化的原则流程，为开发低碳排放型煤制天然气新工艺做好基础工作。上述研究成果都将在我集团的煤制天然气装置上首先得以应用，一旦工业化成功，将对我国乃至世界范围内的煤制天然气工程产生极大的促进作用。 五、二氧化碳制甲醇工艺。二氧化碳排放是当前煤化工产业发展所面临的最大障碍，如果能够将二氧化碳气体作为原料气使用，不仅能够减少温室气体排放，而且能够大幅提高化石能源的利用效率。二氧化碳由于其特性，参与的化学反应较少；因此当前世界很多国家都着眼于二氧化碳制甲醇工艺的研发。2011年5月中旬，日本三井化学向新闻界透露其百吨级二氧化碳合成甲醇实验装置已稳定运行，在行业内引起广泛关注。 在我国，西南院于2008年已成功开发二氧化碳制甲醇中试装置，并经过科技部专家评审。我集团与西南院于2011年年初达成协议，合作开发建设二氧化碳制甲醇万吨级工业化装置。该项目计划2011年下半年进入实施阶段，如果成功将成为目前世界最大的二氧化碳合成甲醇装置，势必为全世界温室气体减排技术带来重大突破。 六、二氧化碳多元气化剂技术。煤制天然气项目生产过程本身带来一部分二氧化碳的有组织排放，为了减少排放，提升能源利用效率，我集团于2010年2月与赛鼎工程公司达成协议，开发多元气化剂技术，即将二氧化碳气体有组织地返回气化炉，部分替代水蒸气、氧气的气化剂作用（即以CO2+C=2CO反应替代H2O+C=CO+H2反应以获得CO有效气体）。该技术的使用在有效利用二氧化碳气体的同时，大量减少水蒸气使用，降低了气化废水处理量。 |
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