煤造天然气工艺技术和加工过程

起源: 7790必发集团(中国)集团 王瑗 整顿
编纂: 阿勇
颁布功夫: 2013-01-06
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    传统的煤造天然气技术是以煤炭为原料 ,气化出产合成气 ,经净化和转化以来 ,在催化剂的作用下产生甲烷化反映 ,出产热值切合划定的代替天然气(Substitute Natural Gas) ,也被称为煤气化转化技术。此技术必要的设备较多 ,投资较高 ,但技术极度成熟 ,甲烷转化率高 ,技术复杂度略低 ,因而利用越发宽泛 ,是煤造天然气中的主流工艺。煤造天然气与煤造其他能源产品相比 ,能量效能高 ,单元热值水耗低。
从工艺技术和加工过程可分为“一步法”和“两步法”两种。
    (1)“一步法”煤造天然气技术
    “一步法”煤造天然气技术就是以煤为原料直接合成甲烷 ,从而得到煤造天然气的步骤 ,又称“蓝气技术”。该技术是将煤粉和催化剂充分混合后送人反映器 ,与水蒸气在一个反映器中同时产生气化和甲烷化反映 ,气化反映所需的热量刚好由甲烷化反映所放出的热量提供。反映天生的CH4和CO2混合气从顶部脱离反映器进入一个旋风分离器 ,分离出混合气中夹带的固体颗粒 ,而后进入一个气体净化器 ,脱除其中的硫 ,最后分离出CO2得到煤造合成天然气(SNG)。煤灰由反映器下部流出 ,在一个专门设备中和催化剂进行分离 ,分离的催化剂返回煤仓持续循环使用。
    蓝气技术的特点是在一个反映器中催化3种反映:气化反映、水煤气变换反映、甲烷化反映 ,难点是催化剂的分离。
    (2)“两步法”煤造天然气技术
    “二步法”是先将煤转化成合成气(H2和CO) ,而后再进行甲烷化得到SNG的步骤。从煤转化为SNG必要经历几个步骤:
    ①气化:在肯定压力(3~4 MPa)和温度(1000~1300℃)下 ,煤与氧气和过热水蒸气的混合物产生气化反映天生富含H2和CO的煤气。
    ②变换冷却:煤气通过部门变换反映将H2和CO体积比调整为3:l。所用催化剂为耐硫迪胲钼催化剂 ,操作温度为200~500℃。而后再将高温变换气冷却至约40℃。
    ③净化(低温甲醇洗):在-17~40℃下 ,利用甲醇对H2S和CO2良好的吸收机能 ,脱除变换气中的H2S和CO2 ,得到净化气。H2S能够通过克劳斯反映转化为单质硫。
    ④甲烷合成:在肯定温度(250~675℃)、压力(2.3~3.2MPa)和镍基催化剂存下 ,碳氧化物(CO+ CO2)与H2在甲烷化反映器中天生甲烷合成反映 ,得到SNG。
    ⑤干燥压缩:出甲烷扮装置的SNG通过干燥(三甘醇脱水撬) ,脱水至适当露点温度(取决于冬季最低温度) ,再压缩达到管线所要求的压力。
    另表 ,通过煤气水分离 ,分离出煤气水中焦油和中油 ,利用酚氨回收装置回收绝大部门的粗酚和氨 ,得到了高附加值的产品 ,降低废水处置难度。

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