煤催化气化制天然气技术

新奥自主开发的煤催化气化技术,作为先进的第三代气化技术,是煤制天然气最有效的工艺途径之一。该技术不同于传统煤制天然气工艺,通过添加催化剂将煤气化、变换和甲烷化三种反应耦合在一个加压流化床气化炉中进行,实现一步合成煤基天然气。

技术原理

煤催化气化技术,是指在多功能催化剂作用下,煤和气化介质(水蒸汽、氢气、一氧化碳)在一个反应器内同时发生煤气化、变换和甲烷化三个反应,将吸热反应和放热反应有效耦合起来,大幅提高甲烷产率和系统能效。反应器采用加压流化床气化炉,反应温度700-800℃,反应压力3.0-4.5MPa,出口煤气中甲烷含量可达24%。

技术优势

煤种适应性广。烟煤、次烟煤、褐煤及部分无烟煤均可采用该技术实现高效利用。

能量利用效率高。采用煤热解、催化气化、燃烧相结合的分级转化技术,过程热效率高达76%,比常规技术高15%左右,提高甲烷产率的同时,碳排放比传统煤制气降低37%以上。

过程经济性好。甲烷和焦油联产,大幅提高过程经济性,相比等规模传统煤制气单方甲烷成本降低24%以上。

环境友好。煤气降温采用间接冷凝技术,不产生洗焦废水,炉内未分解水用于催化剂回收,实现废水近零排放。

技术进展

新奥自主开发的煤催化气化技术于2008年立项,先后完成了实验室小试研究、反应器内流场和反应特性研究、处理规模为0.5t/d 和5t/d 中试装置的建设及过程放大研究。在近十年的技术开发过程中,进行了催化剂开发、负载及回收技术、煤种选择与催化剂匹配技术、计算机模拟辅助工程放大技术、加压流态化稳定控制技术、油气水尘复杂物相分离技术和流化床气化炉整体设计方案等核心技术的开发和验证,经过不懈的努力,新奥成功开发了完整的煤催化气化工艺体系,形成了一系列具有自主知识产权的核心技术。该技术通过了河北省科技厅组织的成果鉴定,技术达到国际领先水平。自2013年起,启动催化气化千吨级示范项目,年投煤量50万吨的工业装置已在内蒙古达拉特旗开工建设,预计2017年底建成。

技术前景

煤催化气化制天然气技术对我国较为丰富的低阶煤资源具有很好的适应性,能源转化效率、环保指标均可满足国家要求,比水耗、比煤耗均高于行业先进值。该技术不仅实现了对低阶煤资源的高效开发和清洁化利用,还可弥补我国天然气需求快速增长形成的供应缺口,具有良好的社会效益和市场前景。 项目于2016年2月完成初步设计,4月在内蒙古达拉特旗全面开工建设,12月主装置土建具备交安条件。2017年完成设备安装、配管及单体试车。2018年5月具备投料试生产条件。

技术达国际领先水平

完整的自主知识产权体系(150余项专利体系、多项地标/企标)

完成10余个煤种的中试试验验证,累计运行近7000小时

多个国家级项目支持

通过河北省科学技术成果鉴定

包揽国际发明展发明创业奖金银铜三个奖项