煤制氣甲烷化技術(shù)對比及研究進(jìn)展綜述

(中國五環(huán)工程有限公司，湖北 武漢 430223)

近些年，隨著環(huán)境承載力的日益減弱，環(huán)保壓力逐漸增大，同時，各大城市的公共交通相繼開展煤改氣、油改氣工程，對天然氣需求量激增，而我國的能源結(jié)構(gòu)屬于“富煤、貧油、少氣”，為了將充裕的煤炭資源轉(zhuǎn)化成清潔的甲烷，“十二五”期間，國家能源局積極倡導(dǎo)煤制氣項目，其中，甲烷化技術(shù)是煤制氣產(chǎn)業(yè)鏈中的重要步驟，在此期間，引進(jìn)國外甲烷化技術(shù)建成投產(chǎn)了大唐克旗、新疆慶華、伊犁新天、內(nèi)蒙古匯能四個大型煤制氣項目，同時，利用國內(nèi)自主開發(fā)的焦?fàn)t煤氣制甲烷技術(shù)建成了多個小型煤制氣項目，為緩解我國天然氣緊張的局面做出了有益貢獻(xiàn)。

近年來，隨著天然氣價格改革逐步推進(jìn)，2015年4月，增量氣價格降低了0.44元，存量氣價格提高了0.04元，實現(xiàn)價格并軌。2015年11月，將非居民用氣門站價格降低0.7元/m3。天然氣降價后，煤制氣項目盈利難以保證，因此，國內(nèi)諸多擬建和在建煤制氣項目均處于停滯狀態(tài)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，2017年中國天然氣凈進(jìn)口量約920億m3，2018年凈進(jìn)口量約940億m3，進(jìn)口量占總消費量的40%，對外依存度很高，因此，適度發(fā)展煤制氣項目，開發(fā)和儲備一批煤制氣技術(shù)，對于保障能源安全、對外議價等均具有舉足輕重的作用。

1 甲烷化技術(shù)的起源

氨合成工業(yè)中，由于CO和CO2的氧元素會使氨合成鐵催化劑中毒，在合成氣進(jìn)氨合成前需將微量的CO和CO2脫除，脫除方法有液氮洗和微量甲烷化兩種方法。微量甲烷化技術(shù)是利用合成氣中少量CO和CO2與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CH4，使合成氣中CO+CO2小于10mg/m3。……