煤制天然气合成(甲烷化)技术综述

煤制天然气合成（甲烷化）技术综述

以下资料大部分来源于公开资料：

1、托普索技术（TREMP技术）：托普索很早就在中国混了，是国内各种化工催化剂的主要外国供应商之一。最近几年煤制天然气如此之火，当然少不了它。也正是由于有了良好的基础，可以说托普索技术在国内煤制天然气的推广是最成功的。我所了解的，如庆华、汇能等（其网站上云在中国有4套在建的合成天然气装置使用托普索技术：3套煤气化为原料的装置，3套焦炉气为原料的装置“？”），均已和托普索签订了技术转让合同。所以我们能从公开途径找到的托普索的资料也是最多的。

早期典型工艺流程流程图：

很多谈论托普索的甲烷化工艺喜欢用这张图，其实这个图真的只是一个简要的示意图，后期托普索的宣传资料给出了稍微改进的流程图：

这种循环工艺首段或首两段装填托普索的耐高温甲烷化催化剂MCR-2X，据说能耐温700以上，并且经历了长时间的试验考验。后面的中低温段装填托普索用于合成氨甲烷化的普通催化剂PK-7R.

我曾在某个资料中看过托普索提出个不循环的“一次通过”工艺流程：

首段甲烷化补加了大量水蒸气，并在甲烷化催化剂上部装填了GCC“调变”催化剂，以减轻首段的负荷和温升，尽管如此，这段反应器中装填的MCR系列催化剂还是得耐740度的出口温度。暂时托普索已签订合同的技术路线是哪一个，我并没有掌握相关信息。

2、戴维技术（CRG技术）：戴维催化剂在上世纪80年代曾用于美国大平原装置，意识到工艺限制（后面会讲）后，戴维开发了高温甲烷化催化剂CRG-LH及所谓的HICOM工艺。后戴维并入庄信万丰，成为其100%子公司。

戴维甲烷化工艺中的大量甲烷化两个反应器出口大约控制在650度。一直让我很奇怪的是，戴维的4个甲烷化反应器中均是两种催化剂（CRG-S2SR和CRG-S2CR)混装,而且两种催化剂的体积比还不一样。

个人感觉戴维SNG技术在中国的宣传比较低调，但是它已经获得了大唐（克旗和阜新）和新汶的合同，这主要得益于他们的催化剂曾在大平原上得到应用；但戴维技术貌似能找到的公开资料不多。

3、鲁奇/巴斯夫技术：要说工业应用，鲁奇/BASF的甲烷化工艺和催化剂曾是直到现在也是全球唯一得到工业应用的SNG合成技术，但是他们在中国迄今还没分到一杯羹。个人认为这和他们的技术路线有关。使用他们技术的美国大平原，甲烷化工艺采用的是中低温，大量循环气，无法回收高压高温蒸汽。后来鲁奇那这种工艺路线参与国内的投标，肯定拼不过托普索和戴维了。但现在他们改进了：

这个工艺看起来和戴维的工艺没什么两样，仅是少了一个反应器而已。BASF也适时开发了高温甲烷化催化剂

G1-86HT满足工艺的需要。凭借这两个公司的名气，将来在国内斩获几个项目应该没有问题。

4、福斯特惠勒/南方化学技术（VESTA技术）：说起来也是，鼎鼎大名的南方化学能不参与这个煤制天然气的热点吗？但貌似有点晚，而且他们现在联合了这个在国内听起来名气不大的福斯特惠勒，又开发了一个与众不同的SNG 工艺；可能这也正是他们的卖点吧：

个人认为他们的这个技术有新意，但是有几个问题：（1）大型化的深度脱硫技术，低温甲醇下应该是最适合的，如果低温甲醇下同时脱除CO2也是合算的。本工艺中将CO2留待甲烷化脱除，那前面的脱硫工艺用的什么技术？是否合算？（2)将CO2留待甲烷化中通过，实际上是惰性气体做了无用功，能耗料耗较大。个人之间，仅供讨论。

5、国内甲烷化技术研发现状

（1）大连化物所：8000h的实验室试验已完成，5000方/天的工业试验已完成1000h；

（2）大连凯特利：正在筹划5000方/h(以合成气计）的中试，预计2012年年中建成；

（3）中石化与与南化集团研究院搞了个“合成气制天然气重点实验室”；

（4）中石油乌鲁木齐石化公司拟作甲烷化侧线试验；

（5）太原理工和赛鼎合作搞流化床（浆态床）甲烷化工艺；

（6）新奥、大唐、神华、天大、清华、华能、西北院等均在开发甲烷化催化剂

总的说来，国内的研究开发慢了。工艺上已没有什么新鲜玩意，主要是催化剂的开发。将来会和甲醇催化剂一样，只是一个催化剂的更换问题了。