煤制天然氣工藝及甲烷化催化劑研究進(jìn)展*

張加贏

（石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系，河北石家莊050081）

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煤制天然氣工藝及甲烷化催化劑研究進(jìn)展*

張加贏

（石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系，河北石家莊050081）

隨著人們生活水平的不斷提高以及世界工業(yè)的高速發(fā)展，作為一種高效清潔能源，天然氣的需求越來越大，中國在較長時(shí)間內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。煤制天然氣技術(shù)的大力發(fā)展不僅可有效緩解中國的能源危機(jī)，而且可有效地改善中國的環(huán)境狀況。綜述了煤制天然氣的現(xiàn)狀，包括國內(nèi)外煤制天然氣工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及甲烷化催化劑研究現(xiàn)狀。重點(diǎn)介紹了甲烷化催化劑的活性組分、助劑及載體方面的研究進(jìn)展，提出了中國煤制天然氣技術(shù)所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

清潔能源；甲烷化催化劑；煤制天然氣；催化劑載體

隨著人們生活水平的提高以及工業(yè)生產(chǎn)的快速增長，天然氣作為一種安全、方便、清潔、優(yōu)質(zhì)、高效的能源，其需求量正日益增長［1］。中國能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為“富煤、缺油、少氣”，天然氣儲(chǔ)量僅占世界總儲(chǔ)量的1.3%。雖然中國天然氣產(chǎn)量正逐年攀升，但其產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上需求量，因此中國天然氣對(duì)外依存度呈逐漸上升趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年中國的天然氣進(jìn)口量為5.5%，天然氣的供應(yīng)和需求缺口在2010年為200億m3，對(duì)外依存度達(dá)到20%；天然氣供應(yīng)與需求之間的差距，預(yù)計(jì)在2020年將達(dá)到2 000億m3，對(duì)外依存度將達(dá)到40%［2］，天然氣的嚴(yán)重短缺已經(jīng)嚴(yán)重制約了中國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。能源及環(huán)境是全球最為關(guān)注的焦點(diǎn)之一，化石燃料的大量使用對(duì)全球生態(tài)造成嚴(yán)重的污染。因此，化石資源的綜合優(yōu)化以及清潔利用刻不容緩。中國的煤炭資源較為豐富，對(duì)其加以清潔利用以合成天然氣，不僅能有效緩解中國的天然氣供需危機(jī)，還能明顯降低氣體污染物的排放，對(duì)中國的環(huán)境保護(hù)及能源發(fā)展具有重要意義。

1　煤制天然氣工藝技術(shù)

煤制天然氣工藝技術(shù)核心為CO甲烷化反應(yīng)，屬于強(qiáng)放熱反應(yīng)。每1%一氧化碳轉(zhuǎn)化時(shí)產(chǎn)生的絕熱溫升達(dá)到70℃左右，因此，為了控制甲烷化反應(yīng)溫度及回收利用反應(yīng)中放出的大量熱能，大部分煤制天然氣甲烷化工藝中的反應(yīng)器所進(jìn)行的為絕熱反應(yīng)。并且在反應(yīng)過程中通常使用熱交換器和氣體循環(huán)裝置來控制反應(yīng)溫度，采用高倍循環(huán)氣將原料氣中一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)由25%左右稀釋到2%～4%［3］。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者及公司在煤制天然氣工藝方面做了大量的研究，其中煤制天然氣工藝技術(shù)較為成熟的分別是德國Lurgi公司、丹麥Haldor Topsoe公司以及英國Davy公司。Lurgi公司的煤制天然氣工藝技術(shù)已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，美國大平原公司所采用的甲烷化技術(shù)就是Lurgi公司的生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)規(guī)模可達(dá)389萬m3/d。

1.1國外煤制天然氣技術(shù)

Lurgi公司的甲烷化工藝設(shè)有3個(gè)反應(yīng)器，均為固定床反應(yīng)器，其中前2個(gè)反應(yīng)器為高溫反應(yīng)器，以串并聯(lián)的方式連接，CO的甲烷化反應(yīng)主要在前2個(gè)反應(yīng)器中進(jìn)行，因此其被稱為主要甲烷化反應(yīng)器。第三個(gè)反應(yīng)器則將未反應(yīng)的剩余CO轉(zhuǎn)化為CH4，是低溫反應(yīng)器，又稱為補(bǔ)充甲烷化反應(yīng)器。Lurgi甲烷化工藝技術(shù)最初采用的甲烷化催化劑為巴斯夫（BASF）催化劑，后被莊信萬豐甲烷化催化劑所替代。Lurgi甲烷化工藝以高壓飽和蒸汽和預(yù)熱原料氣的方式來回收甲烷化反應(yīng)過程中所放出的熱量，采用循環(huán)氣的形式來控制甲烷化反應(yīng)器的溫度，從而有效防止積炭的出現(xiàn)。原料氣中硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求小于1×10-7，H2與CO的物質(zhì)的量比要求略大于3。

HaldorTopsoe公司的甲烷化循環(huán)工藝（TREMPTM）技術(shù)的操作經(jīng)驗(yàn)豐富，并且工藝經(jīng)過了實(shí)質(zhì)性驗(yàn)證。該工藝包括3～4臺(tái)串聯(lián)甲烷化絕熱反應(yīng)器，在原料氣進(jìn)入反應(yīng)器前對(duì)H2S和COS物質(zhì)進(jìn)行脫除。在第一反應(yīng)器后設(shè)有循環(huán)工藝，以此來降低第一反應(yīng)器中CO的濃度，從而對(duì)反應(yīng)溫度加以控制。該工藝流程產(chǎn)出的天然氣品質(zhì)高，并且可以得到高壓過熱蒸汽作為副產(chǎn)物。Topsoe甲烷化技術(shù)采用的甲烷化催化劑MCR-2X為耐高溫催化劑，其使用溫度范圍為250～700℃，可以有效提高反應(yīng)溫度，進(jìn)而提高熱回收效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)約能耗。

Davy公司的甲烷化工藝分為大量轉(zhuǎn)化和補(bǔ)充轉(zhuǎn)化二段轉(zhuǎn)化工藝技術(shù)。其中大量轉(zhuǎn)化段有2個(gè)反應(yīng)器，采用串并聯(lián)方式連接，第二反應(yīng)器出口部分反應(yīng)氣作為循環(huán)氣進(jìn)入第一反應(yīng)器來控制第一反應(yīng)器的溫度，第一、第二反應(yīng)器的出口溫度均為600℃左右。Davy甲烷化工藝采用的是具有變換功能的CEG催化劑，無需對(duì)原料氣中的H/C比進(jìn)行調(diào)節(jié)，并且CO轉(zhuǎn)化率高。

1.2中國煤制天然氣技術(shù)

至今為止，中國還沒有經(jīng)過工業(yè)化驗(yàn)證的煤制天然氣技術(shù)。中國的CO甲烷化技術(shù)主要應(yīng)用于富氫體系中微量CO的去除以及城市煤氣的部分甲烷化。逄進(jìn)等［4］開發(fā)的水煤氣甲烷化工藝，其原料氣首先進(jìn)行脫硫操作，在0.05 MPa、350℃下進(jìn)行加氫反應(yīng)。該工藝經(jīng)過1 000 h穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，催化劑催化活性穩(wěn)定，且起始溫度低，壽命可達(dá)1 a之久，但催化劑不耐硫。在空速1 500 h-1時(shí)，該工藝的CO轉(zhuǎn)化率高達(dá)95%，CH4選擇性可以達(dá)到65%。

由中科院大連物化所研發(fā)的常壓耐高溫煤氣直接甲烷化工藝［5］采用自行研發(fā)的M348-2A型催化劑，以水煤氣為原料氣，經(jīng)脫水、脫硫、脫氧等工序后進(jìn)入甲烷化反應(yīng)器。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)降溫、除水、壓縮等工序后進(jìn)入煤氣輸配管道系統(tǒng)。由于M348-2A型催化劑為非耐硫型催化劑，因此原料氣再進(jìn)入甲烷化反應(yīng)器前必須經(jīng)過脫硫與脫氧。該工藝的產(chǎn)品熱值大于14 000 kJ/m3，CO體積分?jǐn)?shù)小于10%，完全滿足城市煤氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。該催化劑的性能穩(wěn)定，活性、選擇性高，CO轉(zhuǎn)化率可達(dá)80%～90%，甲烷選擇性為60%～70%，催化劑壽命在0.5～1 a，但該工藝的脫硫成本較高。

2　甲烷化催化劑

甲烷化催化劑以及甲烷化反應(yīng)器是煤制天然氣工藝的兩大核心技術(shù)。國內(nèi)外廣大學(xué)者對(duì)甲烷化催化劑開展了大量的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)［6-8］，甲烷化催化劑一般包括活性金屬組分、助劑以及載體3部分。

2.1活性組分

M.J.Fischer等［9］通過對(duì)多種金屬的甲烷化反應(yīng)活性進(jìn)行測(cè)試，得到了各金屬表面的甲烷化活性高低順序：Ru＞Ir＞Rh＞Ni＞Co＞Os＞Pt＞Fe＞Mo＞Pd＞Ag，其中Ru、Ni、Co和Fe由于其本身的特性成為以后甲烷化催化劑活性金屬組分的研究熱點(diǎn)。P.Paraskevi等［10］結(jié)合不同活性金屬的價(jià)格，分別測(cè)試了不同活性金屬的催化活性以及其游離CO吸附能，從而得到了其游離CO吸附能及價(jià)格與催化活性的關(guān)系，為甲烷化催化劑活性組分的研究與選擇提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

Ru和Co基催化劑在所研究的活性金屬組分中低溫催化活性最好，但是二者均未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。Ru由于價(jià)格昂貴并且在高溫條件下易與CO形成易升華的Ru（CO）x絡(luò)合物，從而造成催化劑活性金屬組分的流失及催化劑催化活性的下降，導(dǎo)致催化劑成本的大幅提高；Co基催化劑對(duì)苛刻環(huán)境的耐受性較好，但在反應(yīng)過程中會(huì)發(fā)生碳鏈加長的反應(yīng)，其甲烷選擇性較差，且在反應(yīng)過程中易發(fā)生積炭，從而導(dǎo)致催化劑失活。

Fe基催化劑具有資源豐富及價(jià)格相對(duì)低廉等優(yōu)勢(shì)，但是它在高溫反應(yīng)條件下才能催化甲烷化反應(yīng)，而高溫下其CH4選擇性較差且易積炭，因此限制了其廣泛應(yīng)用［11］。Ni基催化劑的甲烷化反應(yīng)催化活性相對(duì)較高，CH4選擇性好，并且其價(jià)格相對(duì)低廉，成為近年來甲烷化催化劑的研究熱點(diǎn)。然而其同樣存在一些缺點(diǎn)，例如在一定溫度范圍內(nèi)會(huì)與CO反應(yīng)形成易揮發(fā)的Ni（CO）4，造成活性組分一定程度的流失，從而降低催化劑活性及壽命；Ni基甲烷化催化劑的抗硫性能較差，微量的硫化物就能毒化催化劑，從而造成催化活性的降低。針對(duì)Ni基甲烷化催化劑的缺點(diǎn)，國內(nèi)外學(xué)者做了大量研究。近年來新興一種以Ni為主要活性組分、其他金屬作為助劑的復(fù)合基雙金屬催化劑。例如王寧等［12］制備的Ni-Fe雙金屬甲烷化催化劑，在還原過程中活性組分Ni、Fe可以形成Ni-Fe合金，明顯提高催化劑對(duì)氫氣的吸附量，大大提高催化劑的催化活性。

2.2載體

載體的比表面積、機(jī)械強(qiáng)度以及孔隙率對(duì)催化劑的活性、熱穩(wěn)定性及催化壽命有直接影響，這些是選擇甲烷化催化劑載體時(shí)應(yīng)考慮的因素。對(duì)于甲烷化反應(yīng)的高溫苛刻環(huán)境，選擇一個(gè)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)穩(wěn)定的載體是非常關(guān)鍵的。甲烷化催化劑常用的載體一般包括MgO、Al2O3、SiO2、TiO2以及ZrO2等。

S.Takenaka等［13］對(duì)不同載體的甲烷化催化劑的CO甲烷化活性做了研究，發(fā)現(xiàn)以Ni為活性組分時(shí)，其活性由高到低順序：ZrO2＞TiO2＞SiO2＞Al2O3＞MgO；而以Ru為活性組分的甲烷化催化劑，其活性高低順序：TiO2＞ZrO2＞SiO2＞Al2O3＞MgO。

至今為止，研究較為廣泛的是Ni基Al2O3甲烷化催化劑，這是因?yàn)榛钚越M分表面的Ni2+可與載體表面的Al3+和O2-相互作用形成離子鍵，從而促進(jìn)NiO在其表面的分散，在還原后可形成較細(xì)的Ni晶粒，因此γ-Al2O3可以有效抑制其表面鎳顆粒的生長。適宜的Al2O3結(jié)構(gòu)形態(tài)的選擇，活性組分與載體的相對(duì)比例以及優(yōu)良的制備方法對(duì)于性能良好的甲烷化催化劑的研制相當(dāng)重要。

中國工業(yè)應(yīng)用的J107型催化劑所采用的載體為TiO2，其具有抗積炭、抗硫中毒以及低溫催化活性好等優(yōu)點(diǎn)。但由于TiO2的粉末特性，其在應(yīng)用前要進(jìn)行成型加工，同時(shí)比表面積以及機(jī)械強(qiáng)度有待提高。

研究人員對(duì)傳統(tǒng)的單一載體甲烷化催化劑做了廣泛和深入的研究，近年來人們嘗試通過制備復(fù)合型載體以及對(duì)現(xiàn)有單一載體改性來進(jìn)一步改善催化劑的性能，并取得了一定的成效。

ZrO2的熔融溫度接近3 000℃，是一種高級(jí)耐火材料，且其具有硬度高、強(qiáng)度高以及良好的耐磨性和熱穩(wěn)定性的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于高溫甲烷化催化劑的制備過程中。還有學(xué)者通過添加金屬Zr或Ti來提高催化劑的熱穩(wěn)定性［17-18］。

胡雪娟［19］等制備了以ZrO2-Al2O3為復(fù)合載體的鎳基甲烷化催化劑，發(fā)現(xiàn)ZrO2的加入可明顯提高催化劑的耐高溫性能，當(dāng)復(fù)合載體中ZrO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%時(shí)，所制得的催化劑的催化活性最佳。鄭榮兵等［20］制備了Al2O3-TiO2復(fù)合載體甲烷化催化劑，發(fā)現(xiàn)隨著TiO2比例的增加，催化劑的催化活性逐漸升高。當(dāng)TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%時(shí)，其催化活性達(dá)到最佳，其中一氧化碳轉(zhuǎn)化率大于90%，CH4選擇性為100%。J.Y.Zhang等［21］以十六烷三甲基溴化銨為模板劑，利用水熱合成的方法將活性組分Ni摻雜在介孔分子篩MCM-41的骨架結(jié)構(gòu)中，制得分散度良好的Ni-MCM-41甲烷化催化劑。由于活性組分Ni與載體之間存在較強(qiáng)的相互作用力，其不僅表現(xiàn)出良好的催化活性，同時(shí)表現(xiàn)出很好的催化活性穩(wěn)定性。

2.3助劑

還原后的金屬晶粒的大小、分散度以及反應(yīng)條件下的生長速率是決定甲烷化催化劑的活性及穩(wěn)定性的3個(gè)關(guān)鍵性因素。助劑在催化劑的研究過程中起到很重要的作用，通過添加助劑，利用其自身特點(diǎn)來提高甲烷化催化劑的催化活性、熱穩(wěn)定性以及抗積炭的性能。稀土金屬、堿土金屬以及過渡金屬是甲烷化催化劑常見的3種助劑。

許多學(xué)者在研究甲烷化催化劑時(shí)添加稀土金屬，以期制得耐高溫性能良好的催化劑。稀土助劑的添加可以有效提高催化劑表面活性組分的分散度以及抑制其在高溫條件下活性組分顆粒的增長，從而提高其催化活性和耐高溫性能。魏樹權(quán)等［24］發(fā)現(xiàn)，助劑La的添加可明顯提高催化劑的反應(yīng)速率，且催化活性與助劑La的添加量有關(guān)。這是因?yàn)長a的加入可以有效地將活性組分禁錮在Al2O3載體表面，有利于增加活性組分在載體表面的分散度以及表觀活化能。

堿土助劑MgO一般作為結(jié)構(gòu)助劑添加到甲烷化催化劑中來提高其耐高溫性能，其與NiO的離子半徑相近，易于形成任意比例的固溶體。郭清松等［25］采用TEM、XRD、TPR等分析手段研究了MgO的添加對(duì)催化劑催化性能的影響，發(fā)現(xiàn)MgO的添加可以明顯提高催化劑的耐高溫性能。這是因?yàn)镸gO與NiO在催化劑制備過程中形成了合金MgNiO2，從而改善了活性組分在催化劑表面的分散度，有效抑制活性組分的燒結(jié)。

過渡金屬具有未充滿電子的d軌道，導(dǎo)致其作為助劑時(shí)往往具有一些特殊性能，其中對(duì)于Fe和Mo助劑的研究最為廣泛。

Fe、Ni同為甲烷化反應(yīng)活性組分，研究學(xué)者推測(cè)Fe-Ni雙活性組分的組合不僅可以降低催化劑的制備成本，而且可以有效提高其催化活性。A.L. Kustove等［26］發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Ni與Fe的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到10%時(shí)，其CO轉(zhuǎn)化率較高，且Ni與Fe負(fù)載量的增加有利于提高催化劑催化活性，但當(dāng)其總負(fù)載量大于20%時(shí)，催化劑的催化活性開始下降。

Mo助劑的添加表現(xiàn)出與La相似的協(xié)同效應(yīng)，能有效將Ni原子禁錮在Al2O3表面，從而降低CO的轉(zhuǎn)化溫度，提高催化劑的催化活性。牛雪平等［27］采用浸漬法制備了不同物質(zhì)的量比的Mo-Ni/γ-Al2O3甲烷化催化劑，并測(cè)定了其抗硫性能。研究發(fā)現(xiàn)，Mo可以有效提高催化劑的抗硫性能，這是因?yàn)镸o-Ni催化劑在還原過程中會(huì)形成具有抗硫作用的MoNi4合金。J.Y.Zhang等［28］將Mo助劑添加到Ni/MCM-41催化劑中，研究發(fā)現(xiàn)Mo助劑的添加可以明顯改善Ni/MCM-41的催化活性，且可以提高其耐高溫性能以及抗積炭性能。

2.4國外甲烷化催化劑

在20世紀(jì)70年代發(fā)生石油危機(jī)時(shí)期，國外已經(jīng)開始了對(duì)煤制天然氣催化劑的研究，包括煤制天然氣甲烷化催化劑以及甲烷化工藝技術(shù)的開發(fā)。發(fā)展至今，丹麥Haldor Topsoe公司、英國Davy公司、美國大平原公司以及德國Lurgi公司所研制開發(fā)的甲烷化催化劑已經(jīng)達(dá)到了工業(yè)化生產(chǎn)的水平。

Topsoe公司所研制的甲烷化催化劑的代表為MCR-2X，其活性組分Ni質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)22%，以陶瓷作為載體，具有微孔結(jié)構(gòu)，可有效防止Ni晶體燒結(jié)，在相對(duì)低的反應(yīng)溫度下也具有良好的甲烷化活性。MCR-2X具有催化活性高、CH4選擇性好、副產(chǎn)物少以及能耗低等優(yōu)點(diǎn)，并且在250～700℃下都能保持很高的催化活性。高壓條件下，它可以有效抑制羰基鎳的形成，從而保持良好的催化活性與催化壽命。以MCR-2X作為催化劑生產(chǎn)出的替代天然氣中，CH4的體積分?jǐn)?shù)高達(dá)94%～96%，完全滿足天然氣管道輸送標(biāo)準(zhǔn)，MCR-2X已完成10 000 h的中試環(huán)節(jié)，證明MCR-2X是一種穩(wěn)定的可工業(yè)化的優(yōu)良甲烷化催化劑。

Davy公司研制的催化劑CEG-LH具有優(yōu)異的催化性能［30］，其活性組分為金屬鎳，質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)50%以上。CEG-LH具有變換功能，因此原料氣無需改變H/C比，CO轉(zhuǎn)化率較高，在230～700℃其均具有較高的催化活性。該催化劑所生產(chǎn)的替代天然氣同樣品質(zhì)很高，CH4的體積分?jǐn)?shù)高達(dá)94%～96%。

大平原煤公司初期使用BASF催化劑，后改用Davy公司的CEG-LH催化劑。

Lurgi公司所建立的煤制天然氣實(shí)驗(yàn)裝置均為半工業(yè)化裝置，進(jìn)行了較長時(shí)期的運(yùn)轉(zhuǎn)，其原料氣中CO的含量相比其他汽化技術(shù)較低。

2.5中國甲烷化催化劑

至今為止，中國所研制的國產(chǎn)甲烷化催化劑主要用于合成氨廠微量CO的去除［32-34］以及制備高熱值城市煤氣。國產(chǎn)甲烷化催化劑均為中低溫催化劑，不適合煤制天然氣項(xiàng)目的工業(yè)化生產(chǎn)，因此高溫國產(chǎn)甲烷化催化劑尚在研制之中。雖然目前中國有多個(gè)煤制天然氣項(xiàng)目正在建設(shè)中，但是中國尚未掌握大型的合成氣甲烷化工藝技術(shù)，其主要工藝技術(shù)以及甲烷化催化劑均購自國外公司。不僅引進(jìn)費(fèi)用相當(dāng)高昂，并且無法得到完整的成套甲烷化工藝技術(shù)，大大限制了中國煤制天然氣技術(shù)的發(fā)展。因此，開發(fā)中國具有自主產(chǎn)權(quán)的甲烷化工藝技術(shù)和甲烷化催化劑是解決中國能源危機(jī)的迫切任務(wù)之一。

3　結(jié)語

作為一種清潔、高效的能源，天然氣已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)中國“富煤、缺油、少氣”的資源結(jié)構(gòu)特征，同時(shí)結(jié)合中國《石油產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》細(xì)則的頒布，潔凈煤化工技術(shù)將是中國未來能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要方向之一。而合成氣甲烷化作為煤制天然氣的關(guān)鍵技術(shù)將成為發(fā)展的重點(diǎn)之一。

然而到目前為止，中國尚未研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的可工業(yè)化煤制天然氣工藝技術(shù)以及高溫甲烷化催化劑。因此，中國煤制天然氣技術(shù)還面臨著一些機(jī)遇與挑戰(zhàn)：1）甲烷化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與研制，解決甲烷化反應(yīng)過程中大量熱量的綜合利用問題，可以從根本解決煤制天然氣工藝中能量的綜合利用問題。2）耐高溫甲烷化催化劑的研制，穩(wěn)定高效的耐高溫甲烷化催化劑可以為甲烷化工藝的工業(yè)化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3）煤直接甲烷化技術(shù)的研究，改良現(xiàn)有的煤間接甲烷化技術(shù)以及煤直接甲烷化催化劑的研制，從而降低煤制天然氣工業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)成本。

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聯(lián)系方式：shenao_07@163.com

Research progress in process of coal to natural gas and methanation catalysts

Zhang Jiaying
（Department of Chemical Engineering，Shijiazhuang Vocational Technology Institute，Shijiazhuang 050081，China）

As one kind of high efficient and clean energy，natural gas is increasingly required with the improvement of people′s living standard and the rapid development of world industry.Demand of natural gas will exceed supply for a long time in China.As a kind of coal clean utilization，vigorous development of coal to natural gas technology can not only effectively ease energy crisis，but also improve the environment situation in China.The current situation of coal to natural gas，including the development progress of coal to natural gas technology at home and abroad and research status of methanation catalysts was summarized.The progress of active sites，additives，carriers，and also the opportunity and challenge of coal to natural gas in China were introduced emphatically.

clean energy；methanation catalysts；coal to natural gas；catalyst carrier

TQ113.242

A

1006-4990（2016）08-0016-05

河北省高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)研究青年基金項(xiàng)目（QN2015318）、石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院博士、教授專項(xiàng)基金（15YB1001）。

2016-02-20

張加贏（1987—），男，博士，講師，主要研究方向?yàn)槊夯ぜ扒鍧嵞茉矗l(fā)明專利3項(xiàng)，已公開發(fā)表論文4篇，其中SCI收錄3篇。