煤制天然气催化剂
煤制天然气催化剂的研究进展
太原理工大学现代科技学院化学工程与工艺专业工程实训实践报告论文题目煤制天然气催化剂的研究进展院（系）现代科技学院专业班级化工10-1 姓名指导教师教师职称煤制天然气催化剂的研究进展摘要：概述了甲烷化反应在工业生产中的应用，重点介绍了甲烷化催化剂中活性组分、载体、助剂的种类及催化剂制备方法、条件对其催化性能的影响；分析了甲烷化催化剂失活的原因及甲烷化反应的机理，指出床层飞温和积碳是造成催化剂失活的主要因素，必须从甲烷化催化剂和工艺技术两方面予以改进；并对甲烷化催化剂研究进行了展望，提出高比表面复合载体的研制、稀土元素的添加、新型耐硫、高热稳定性甲烷化催化剂的开发及流化床甲烷化工艺技术的改进是甲烷化研究的主要方向.关键词：甲烷化；催化剂；反应机理；积碳；失活英文题目Abstract: Application of the methanation reaction in industrial production, focusing on the impact of methanation catalyst active component, carrier, additives and catalysts preparation methods, conditions on the catalytic performance; analysis of the reason why the methanation reaction and methanation catalyst deactivation, pointed out the bed fly gentle product carbon is the main factor causing catalyst deactivation, must be improved from the two aspects of methanation catalyst and process technology; and the methanation catalyst research were discussed, proposed development of rare earth elements, high specific surface composite vector addition, new high development and fluidized bed sulfur, high thermal stability of methanation catalyst of methanation process technology is the main research direction of methane. Key words: 甲烷化；催化剂；反应机理；积碳；失活文献综述1. 煤制天然气工业化现状1.1国外现状自20世纪70年代初，国外煤制天然气才开始得到真正的发展，主要源于二次能源危机，为了保障能源安全，人们开始重视以煤或石脑油为原料制取代用天然气的研究与发展，从而，甲烷化技术得到较快发展，并开始了工业化的应用。
煤制天然气SNG技术
煤制天然气(SNG)技术现状1、煤制天然气技术路线传统的煤制天然气技术是以煤炭为原料，气化生产合成气，经净化和转化以后，在催化剂的作用下发生甲烷化反应，生产热值符合规定的替代天然气(Substitute Natural Gas)，也被称为煤气化转化技术。
近年来，也出现了直接合成天然气技术，是将煤气化和甲烷化合并为一个单元直接由煤生产富甲烷气体，典型工艺有加氢气化工艺和催化气化工艺2种。
相比直接合成天然气技术，煤气化转化技术需要的设备较多，投资较高，但技术非常成熟，甲烷转化率高，技术复杂度略低，因此应用更加广泛，是煤制天然气中的主流工艺。
煤制天然气技术主要使用固定床反应器和流化床反应器，其中，固定床甲烷化技术比较成熟，应用也更加广泛。
催化剂以镍系催化剂为主，这种催化剂活性高，寿命长，但容易被硫毒化。
近年来出现了以钼系催化剂为代表的耐硫催化剂，节约了合成气脱硫成本，但活性没有镍系催化剂高。
2、煤气化转化技术制备天然气一般情况下，经煤气化得到的合成气的H2/CO比达不到甲烷化的要求，因此需要经过气体转换单元提高H2/CO比。
有些工艺有单独的气体转换单元，提高H2/CO比后再进入甲烷化单元，称为两步法甲烷化工艺；有些工艺将气体转换单元和甲烷化单元合并为一个部分同时进行，称为一步法甲烷化工艺。
2．1 两步法甲烷化工艺(1)Lurgi工艺19世纪六七十年代，固定床甲烷化气化单元普遍使用的是德国的Lu晒气化炉。
Lurgi公司和SA—SOL公司在南非的Sasolburg建立了一家试验工厂，另一家试验工厂由Lurgi公司和澳大利亚EL．Paso天然气公司建立。
在Lurgi和SASOL的基础上，第一家煤制天然气工厂--大平原合成燃料厂在美国的北达科他州建立。
工艺包括14个LurgiMark IV固定床气化炉，日处理褐煤18000t，使用的气化剂为氧气和水蒸气。
生产的气体中含有8％～10％的甲烷，经过分离工艺可得到富甲烷气体 (SNG)，剩余气体富含有效合成气(CO+H2)，这部分气体有1/3进入气体转换单元提高H/CO比，再经过低温甲醇洗除去烃类和硫化物，此时硫化物的含量可以控制在2×10 以下，可以保证催化剂的寿命维持在4a左右，然后合成气进入甲烷化单元，该单元由2个绝热固定床反应器组成，第一个反应器入气温度300℃，出气温度450℃，第二个反应器入气温度260℃，出气温度315℃。
煤制天然气工艺流程
煤制天然气工艺流程煤制天然气是一种利用煤炭作为原料生产天然气的工艺过程。
下面将介绍一种常用的煤制天然气工艺流程。
首先，将煤炭经过破碎和磨粉处理，使其粒度适中。
然后，将磨碎后的煤炭送入煤气化炉中。
煤气化炉是一个高温、高压的反应器，通过加热和压力作用下，将煤炭转化为气体。
在煤气化炉中，煤炭与氧气和水蒸气进行反应，生成一系列的气体产物。
其中主要包括一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氢气（H2）和甲烷（CH4）等。
接下来，煤气化产物通过煤气净化系统进行处理。
首先，通过冷凝、尘埃过滤和废气吸收等方式，去除煤气中的固体颗粒和颗粒物。
然后，利用硫化氢吸收剂、苛化剂等，去除煤气中的硫化氢、苯和其他有机硫化物。
此外，还可以通过吸附剂和催化剂去除煤气中的一氧化碳、二氧化碳等不希望的组分。
经过净化处理后，煤气进入一个叫做合成合成的反应器。
在合成器中，煤气中的甲烷被进一步转化为天然气。
这一反应过程主要通过水蒸气重整和甲烷蒸腾两个步骤进行。
在水蒸气重整过程中，甲烷和水蒸气在催化剂的作用下发生反应，生成氢气和二氧化碳。
而在甲烷蒸腾过程中，甲烷在高温下发生催化裂解，产生氢气和固碳副产物。
最后，合成气进一步经过变换处理，使其成为高纯度的天然气。
变换器采用一系列催化剂和反应器，在合成气中进行一系列反应，调整气体的组分和比例。
主要的反应包括甲烷重整、甲醇合成、硝基洗涤和氢气选择性催化氧化等。
这些反应不仅可以去除合成气中的残留物质，还可以调整气体的C/H比例，使其更加接近自然天然气。
以上就是一种常用的煤制天然气工艺流程。
通过煤炭的气化和合成反应，可以将煤炭转化为高品质的天然气。
这种工艺不仅可以有效利用煤炭资源，减少对天然气的依赖，还可以降低煤炭的燃烧排放和环境污染。
因此，煤制天然气作为一种清洁能源转化技术，具有重要的应用前景和意义。
煤制天然气Ni基催化剂浆态床甲烷化性能研究
１ 买验 部 分
１ ） 催 化剂 的制备 ： 采用等体 积浸渍 法 ， 将 一定量 的 硝 酸镍 和硝 酸铁 浸渍到 一 Ａ ｌ ２ ０ 载体上 ， １ ２ ０ ￣ Ｃ 过夜 干
燥后经 ４ ５ Ｏ ℃焙 烧 、 ５ ５ ０ ￣ Ｃ 还 原制得 Ｎ ｉ 基催 化剂 。其 中
Ｎ ｉ 的质量分 数 １ ６ ％， Ｆ ｅ的质 量分数 ４％， 先浸渍 Ｆ ｅ 后
第３ ３ 卷 第７ 期 ２ ０１ ３ 年７ 月
山西 煤炭 ＳＨＡＮＸＩ ＭＥＩ Ｔ ＡＮ
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ０ ５ ０ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ０ ３ ７ — ０ ３
煤制天然气 Ｎ ｉ 基催化剂浆态床甲烷化性能研究
孟凡会 ， 钟朋展 ， 李 忠
（ 太原理工大学煤科学与技术教育部 和山西省重点实验室 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ２ ４ ）
摘 要 ：采 用不 同浸渍顺序 制备 了 Ｎｉ — Ｆ ｅ ／ Ａ １ ０， 催化 剂 ，考察 了其浆 态床 ＣＯ 甲烷 化催 化性 能 ，并结合 Ｘ ＲＤ、 Ｈ － Ｔ Ｐ Ｒ、 ＣＯ— Ｔ Ｐ Ｄ等表征对催化剂结构进行 了分析 。结果表 明， 共浸渍法制备 的催化剂 因活性组分 Ｎｉ 分散度 高， 活性金 属 比表 面积 大并有 最佳 的甲烷化反应活性。
Ｃ Ｏ 选择性增大 ， 达到 １ １ ． ８ ％。 ２ ． ２ 催化剂的 Ｘ Ｒ Ｄ表征
高 。本 文在前 期研究基础上 ， 考察 了 Ｎ ｉ 、 Ｆ ｅ 浸 渍顺序对
Ｎ ｉ — Ｆ ｅ ／ Ａ Ｉ ０ ， 催化剂 Ｃ Ｏ甲烷化催化 性能 的影 响 ， 并 结合 Ｘ Ｒ Ｄ、 Ｈ 一 Ｔ Ｐ Ｒ、 Ｃ Ｏ — Ｔ Ｐ Ｄ等表征手 段 ，探 讨 了催 化 剂 的 微观结构 与 甲烷 化反应性能间 的关系 。
煤制天然气的工艺流程
煤制天然气的工艺流程
煤制天然气是指将煤通过一系列的物理、化学反应转化为天然气的过程。
下面是一般的煤制天然气工艺流程：
1. 煤炭粉碎：将煤炭破碎成适当的颗粒大小，增加反应表面积。
2. 煤气化：将煤炭颗粒与气体（通常是水蒸气和氧气或空气）在高温下反应，产生合成气体（主要是一氧化碳和氢）和一些其他气体、灰渣等。
3. 气体净化：通过一系列的净化工艺，如除尘、脱硫、脱砷、脱气化物等，去除合成气中的固体颗粒、硫化氢、氯化物等有害物质。
4. 合成气转化：将合成气通过化工反应转化为天然气，主要包括甲烷合成和甲醇合成两种常见工艺。
5. 甲烷合成：将合成气经过合成反应器，催化剂的作用下，转化为甲烷（主要成分）。
甲烷合成反应通常采用低温合成和高温合成两种工艺。
6. 甲醇合成：将合成气通过甲醇合成反应器，催化剂的作用下，转化为甲醇。
甲醇在后续工艺中可以进一步转化为甲烷。
7. 甲烷处理：对甲烷进行脱硫、脱水、脱碳等处理，使其符合天然气管道输送
标准。
8. 天然气储存和输送：经过处理的煤制天然气可以注入储气库进行储存，也可以通过管道输送至用户。
需要注意的是，不同的煤制天然气工艺流程会有一定的差异，具体的工艺设计和操作也会因不同的厂家和地区而有所不同。
以上只是一个一般的煤制天然气工艺流程的概述。
河北昌黎天然气项目催化剂技术规格书
抗压强度（N/颗）≥50
磨耗率（%）≤5
有机硫总转化率＞97%
噻吩转化率＞70%（注3）
甲醇副反应程度：无
甲烷副反应程度：无
外观：球状或柱状
主要成分及含量：铁钼
预加氢转化器R0201ABCD
4台
操作压力：3.5Mpa
操作温度：260~450℃
操作介质：焦炉煤气
催化剂装填量：22.1m3/台
催化剂装填量：44.2m3/台
其他条件同上
5
镍钼加氢转化催化剂
规格（mm）Φ（2~4）
堆密度（g/ml）0.55～0.8
抗压强度（N/颗）≥50
磨耗率（%）≤3
有机硫总转化率＞99%
噻吩转化率＞99%（注3）
甲醇副反应程度：无
甲烷副反应程度：无
外观：球状或柱状
主要成分及含量：镍钼
二级加氢转化器
R0204AB
使用空速：500~1500h-1
起活温度＜280℃
176.8m3
1、气体成分及有机硫含量见2节中表一和表二。
2、反硫化最低硫浓度、
使用寿命、主要成分及含量等内容供货商必须给出明确说明。
3、噻吩转化率与二加氢催化剂转化率一并考虑，要保证二加氢出口有机硫含量低于20ppb。
一级加氢转化器
R0202AB
2台
T0102 A～H
8台
操作压力：0.50MPa
操作温度：40℃
操作介质：焦炉煤气
催化剂装填量：77.715m3
621.72m3
1、气体成分及杂质含量见2节中表一和表二。
3
高铝瓷球
耐温300℃
规格 (mm) φ25
焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程
焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程步骤1：触变换焦炉煤气进入初级处理单元，通过触变换器进行初步的处理。
在触变换过程中，高温的煤气被冷却至约80°C，同时采用触变换剂将硫化氢（H2S）和一些有机硫化物转化为硫元素，并去除部分粘附有机物质。
步骤2：硫还原触变换后的煤气进入硫还原器，将剩余的硫化氢进一步还原为硫元素。
硫还原使用催化剂，通常是氧化铝载体上的钼和镍催化剂。
步骤3：脱酚硫还原后的煤气通过脱酚器，将含酚化合物（如苯、甲苯、二甲苯等）从煤气中去除。
脱酚器中通常使用有机溶剂，如N-甲基吡咯烷酮（NMP）或N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）和聚乙烯醇（PVA）复配。
步骤4：除甲硫除酚后的煤气进入除甲硫器，将含有机硫的化合物（如甲基硫化氢、异丁基硫醇等）从煤气中去除。
通常使用金属氧化物作为吸附材料，如氧化铝、氧化锌等。
步骤5：蒸汽重整除甲硫后的煤气进入蒸汽重整器，通过高温和蒸汽的作用，将一些低碳烃转化为高碳烃。
这个过程中使用催化剂，通常是镍基催化剂。
步骤6：压缩蒸汽重整后的煤气被压缩至一定的压力。
将煤气压缩主要是为了方便后续工艺的进行。
步骤7：冷却压缩后的煤气进入冷却器，通过水或其他冷却介质进行冷却。
冷却的作用是将煤气中的水蒸汽和其他液态物质冷凝成液体。
步骤8：分离液态天然气（LNG）和其他成分冷却后的煤气进入分离器，通过分离器将液态天然气（LNG）和其他成分分离开来。
LNG是主要产品，而其他成分，如硫元素、甲醇等，则作为副产品进行处理或回收利用。
步骤9：增压泵送分离得到的液态天然气（LNG）通过增压泵送至贮存容器中。
增压泵送过程是将LNG压力提高到一定程度，以便储存和运输。
步骤10：贮存和运输储存容器中的LNG通过管道或其他运输方式，如船运、卡车运输等，进行运输。
LNG作为清洁能源的替代品，被广泛应用于城市燃气供应、发电厂和工业领域。
以上是焦炉煤气制液化天然气（LNG）项目的工艺流程，通过一系列的处理和分离过程，将焦炉煤气转化为液化天然气（LNG）并进行贮存和运输。
煤制天然气工艺流程
煤制天然气工艺流程
《煤制天然气工艺流程》
煤制天然气是一种将固体煤转化为天然气的工艺，被广泛应用于煤矿资源开发利用和清洁能源生产领域。
其工艺流程包括煤气化、合成气制备和天然气合成等环节。
首先是煤气化环节，指的是将煤在高温、高压、缺氧或氧气条件下转化为气体混合物的过程。
常用的煤气化工艺有固定床气化、移动床气化、流化床气化和间接煤气化等方式。
在这一步骤中，煤中的碳和氢元素被转化为一氧化碳、氢气和甲烷等气体产物。
接下来是合成气制备环节，将煤气化产生的气体混合物通过催化剂反应转化为合成气。
合成气中主要包含一氧化碳和氢气，可用于生产合成氨、甲醇、液化石油气等化工产品，也可用于天然气制备。
最后是天然气合成环节，通过催化剂反应将合成气转化为天然气。
该过程主要包括甲烷合成和甲烷洗涤等步骤，最终产物为高品质的天然气，可用于城市的能源供应、工业生产和交通运输等领域。
总的来说，煤制天然气工艺流程通过催化剂和高温高压条件下的反应，将固体煤资源转化为高品质的天然气产品，成为了解决能源资源短缺和环境问题的重要手段之一。
随着技术的不断发展，煤制天然气工艺流程将迎来更多的应用和发展机遇。
焦炉煤气制液化天然气工艺简介
焦炉煤气制液化天然气工艺简介焦炉煤气制液化天然气（Coal Gas to Liquid Natural Gas，简称CGTL）是一种将焦炉煤气转化为液化天然气的工艺。
焦炉煤气是一种在炼焦过程中产生的副产品，其主要组成成分为氢气和一氧化碳。
由于焦炉煤气中含有丰富的氢气和一氧化碳，通过适当的处理和转化，可以得到高品质的液化天然气。
CGTL工艺的基本原理是将焦炉煤气进行气化、净化、合成和液化处理。
首先，焦炉煤气经过气化反应，将部分一氧化碳和氢气转化为合成气，其主要成分为一氧化碳和氢气。
然后，合成气通过一系列的净化步骤，去除其中的硫化物、二氧化碳等杂质。
接下来，净化后的合成气进入合成反应器，在催化剂的作用下，进行合成反应，生成液体烃类化合物，主要包括石蜡和液化石油气。
最后，将液体烃类化合物进行冷却、减压和分离处理，得到液化天然气作为产品。
CGTL工艺具有以下优点：1.资源利用：焦炉煤气是炼焦过程中产生的副产品，通过CGTL工艺可以对其进行综合利用，提高资源利用率。
2.可替代：液化天然气是一种清洁、高效的能源，可以替代传统的煤炭和石油，减少对传统能源的依赖。
3.环保：CGTL工艺可以去除焦炉煤气中的硫化物、二氧化碳等有害物质，减少对环境的污染，符合环保要求。
4.高效：CGTL工艺中的合成反应器采用催化剂进行反应，具有高效、快速的特点，可以得到高品质的液化天然气。
CGTL工艺的实施需要考虑以下几个方面的问题：1.气化反应：气化反应对焦炉煤气进行转化，需要适当的温度和压力条件，以及合适的气化剂和催化剂。
2.净化处理：焦炉煤气中含有硫化物、二氧化碳等杂质，需要进行净化处理，以提高产品的纯度。
3.合成反应：合成反应需要适当的温度和压力条件，以及适量的催化剂，以保证合成反应的效率和选择性。
4.液化处理：液化处理需要适当的冷却和减压条件，以及合适的分离技术，以得到高品质的液化天然气。
总之，CGTL工艺是一种将焦炉煤气转化为液化天然气的重要工艺，可以提高能源资源利用率，减少对传统能源的依赖，同时还具有环保、高效等优点。
煤制天然气甲烷化催化剂及机理的研究进展
煤制天然气甲烷化催化剂及机理的研究进展煤制天然气是一种重要的清洁能源，可以利用富余的煤炭资源，减少了对石油的依赖，同时也减少了对环境的污染。
煤制天然气的制备过程中，甲烷的合成是关键步骤之一，催化剂在该过程中发挥着重要的作用。
相对于其他合成气合成甲烷方法，煤制天然气甲烷化的反应条件温和，成本较低，因此备受关注。
本文将介绍煤制天然气甲烷化催化剂及机理的研究进展。
1. 催化剂种类（1）镍基催化剂镍基催化剂是煤制天然气甲烷化反应中常用的一种催化剂。
其中，加入了钾和铜等掺杂改性的镍基催化剂具有更高的活性和稳定性，其主要机理是镍与CO2在催化剂表面形成的活性中间体经过穿越吸附态烷基化开环后再脱附得到甲烷。
此外，钠基、铁基、钴基和镉基催化剂等也被广泛研究。
（3）贵金属催化剂贵金属催化剂主要包括铑、铱和铂等。
研究表明，这些催化剂的催化活性与CO2的吸附能力有关，CO2的吸附能力越强，其反应活性就越高。
此外，添加硫和氯等掺杂改性剂也能够促进甲烷的合成。
2. 机理研究煤制天然气甲烷化反应机理主要包括五种途径：（1）CO2还原反应途径：CO2被还原为CO，随后与H2发生Fischer-Tropsch合成反应并生成甲烷。
（3）水煤气变换反应途径：CO和H2在催化剂的作用下生成甲烷的同时，也会生成一部分CO2和H2O。
（4）气相氢甲酸反应途径：该反应是由低碳酸性离子催化的，碳酸盐型离子可通过CO2和H2O气相反应生成。
（5）单分子路途径：催化剂表面上的吸附态CH3产生甲烷。
总之，煤制天然气甲烷化反应过程中，催化剂不仅仅是作为反应物中心，还扮演着催化剂表面反应活性中心的角色。
催化剂的有效改性和研究对于提高甲烷的产率和选择性具有重要意义。
煤制天然气SNG技术
煤制天然气(SNG)技术1、煤制天然气技术路线传统的煤制天然气技术是以煤炭为原料，气化生产合成气，经净化和转化以后，在催化剂的作用下发生甲烷化反应，生产热值符合规定的替代天然气(Substitute Natural Gas)，也被称为煤气化转化技术。
此技术需要的设备较多，投资较高，但技术非常成熟，甲烷转化率高，技术复杂度略低，因此应用更加广泛，是煤制天然气中的主流工艺。
煤制天然气与煤制其他能源产品相比，能量效率高，单位热值水耗低。
煤制能源产品的能量效率和水耗项目能量效率/% 单位热值水耗/（t〃GJ-1）煤制天然气50～52 0.18～0.23煤制油34.8 0.38煤制二甲醚37.9 0.77煤制甲醇41.8 0.782、煤气化转化技术制备天然气一般情况下，经煤气化得到的合成气的H2/CO比达不到甲烷化的要求，因此需要经过气体转换单元提高H2/CO比。
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”煤制天然气技术“一步法”煤制天然气技术就是以煤为原料直接合成甲烷，从而得到煤制天然气的方法，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应器，与水蒸气在一个反应器中同时发生气化和甲烷化反应，气化反应所需的热量刚好由甲烷化反应所放出的热量提供。
反应生成的CH4和CH2混合气从顶部离开反应器进入一个旋风分离器，分离出混合气中夹带的同体颗粒，然后进入一个气体净化器，脱除其中的硫，最后分离出CO2得到煤制合成天然气(SNG)。
煤灰由反应器下部流出，在一个专门设备巾和催化剂进行分离，分离的催化剂返回煤仓继续循环使用。
蓝气技术的特点是在一个反应器中催化3种反映：气化反应、水煤气变换反应、甲烷化反应，难点是催化剂的分离。
(2)“两步法”煤制天然气技术“二步法”是先将煤转化成合成气(H2和CO)，然后再进行甲烷化得到SNG的方法。
从煤转化为SNG需要经历几个步骤：(1)气化：在一定压力(3～4 MPa)和温度(1000～1300℃)下，煤与氧气和过热水蒸气的混合物发生气化反应生成富含H2和CO的煤气。
煤制天然气联产甲醇、乙二醇工艺路线及经济性探索与分析
煤制天然气联产甲醇、乙二醇工艺路线及经济性探索与分析摘要：乙二醇是重要的化工原料和战略物资，用于制造聚酯(可进一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜)、炸药、乙二醛，并可作防冻剂、增塑剂、水力流体和溶剂等。
煤制乙二醇就是以煤炭替代石油乙烯生产乙二醇。
专家指出，这个生产乙二醇的方法适合我国缺油、少气、煤炭多的国家。
煤制乙二醇也就是合成气制乙二醇，在反应过程中会产生少量副产物，通过精馏将甲醇、乙醇、水、1，2-丁醇等轻组分进行分离，从而得到聚酯级乙二醇。
关键词：煤制天然气；多联产；甲醇；乙二醇；经济分析引言焦炉煤气富含大量的氢气和甲烷，可以作为理想的化工生产原料，若采用燃烧、排放等传统处理方法，不仅浪费了资源，也对环境造成了污染。
因此，高效、合理地利用焦炉煤气是焦化行业迫在眉睫的问题。
2010—2020年我国乙二醇的需求量呈逐年增加趋势，对进口乙二醇有着较高的依赖，这也从侧面反映我国乙二醇工业的发展有着广阔的前景。
根据原料的不同，乙二醇生产工艺大致可分为石油路线和非石油路线。
考虑到前者对石油资源的依赖较为严重，所以非石油路线在我国逐步引起重视并得到大力推广，其中发展较为成熟的工艺有草酸酯法和甲醛羰化法。
草酸酯法具有反应条件温和、原子利用率高和环保清洁等特点，已成为我国“C1化工”中重要的研究课题。
因此，本文采用草酸酯法作为焦炉煤气制乙二醇体系的核心工艺。
1煤制乙二醇工艺概述近几年由于煤炭的开采量多和对煤炭的不断研究，合成气生成乙二醇的产量也在增加，我国是拥有大量煤炭的国家，所以合成气制乙二醇的工艺多应用在中国。
草酸二甲酯是将煤炭分解后，经过气化、变换、净化及分离几个工段后提纯出纯净的CO和H2，将CO、O2和CH3OH混合后经催化剂催化反应后生成草酸二甲酯，再经过蒸馏、分离后得到浓度较高的草酸二甲酯，生成的草酸二甲酯再与H2进行催化加氢反应后又经过有效的提纯后最终获得聚酯级乙二醇。
2煤制天然气工艺技术煤制天然气技术是以煤为原料，经过煤气化、低温甲醇洗制取合成气，再经过甲烷化合成天然气。
煤制天然气生产工艺流程及合成工段工艺简介
有较好的催化活性和稳定性； 孔分布更好，比表面积更大；
四、合成工段催化剂
3、甲烷化催化剂结构性能
（3）催化剂助剂 助剂是催化剂的重要组成部分，其加入量虽小，却可以提高
近年来我国煤制甲醇、煤直接和间接制油、煤 制烯烃、煤制天然气、煤制乙二醇等技术和装备自 主化率达到 85%以上，新型煤化工产能已初具规 模。
一、煤化工产业
3、新型煤化工特点
以清洁能源为主要产品
煤炭-能源化工一体化 高新技术及优化集成
八项
人力资源得到发挥 环境友好
建设大型企业和产业基地
经济效益最大化
15500 20000 15500 20000
四、合成工段催化剂
2、甲烷合成工段
第二、三、四甲烷化反应器 催化剂预期寿命5年，保证寿命3年
功能 甲烷化 甲烷化 甲烷化
催化剂 型号
wt%
填充密度
颗粒（ mm）
MCR
Ni
1.1 11 x 5
PK-7R
Ni 20-30 NiO 1-5 Al2O3 60-70
净煤气
煤
气 水
氧气
空分
硫
冷
化
量
氢
混合制冷 硫回收
产品石脑油 产品硫磺
煤气水 酚水 分离
氨水
酚回收
氨回收
产品液氨
产品焦油 中油
产品粗酚
全厂废水
生化污 水处理
甲烷合成
天 然 气
压缩 干燥
天 然 气
天然气 首站
二、煤制天然气生产工艺流程
天然气,煤,石油和生物质制氢催化剂
在天然气、煤、石油和生物质制氢过程中，催化剂都起到了重要的作用。
以下将介绍这些领域中常见的制氢催化剂：天然气制氢：在天然气制氢过程中，催化剂通常采用镍基催化剂。
这种催化剂以镍为主要活性组分，同时添加一些其他元素（如钴、钼等）以提高其活性和选择性。
在高温和高压条件下，天然气在催化剂的作用下与水蒸气反应，生成氢气和一氧化碳。
煤制氢：煤制氢是指利用煤作为原料，通过化学反应将其转化为氢气。
在这个过程中，催化剂（如铁、钴、镍等）的作用至关重要。
这些催化剂能够促进煤的分解和转化为氢气，同时减少其他副产物的生成。
石油制氢：石油制氢是指利用石油作为原料，通过裂解反应将其转化为氢气。
在这个过程中，催化剂（如镍基催化剂、铂基催化剂等）的作用至关重要。
这些催化剂能够促进裂解反应的进行，同时提高氢气的选择性。
生物质制氢：生物质制氢是指利用生物质（如植物废弃物、动物废弃物等）作为原料，通过生物发酵或热解反应将其转化为氢气。
在这个过程中，催化剂（如生物酶、金属氧化物等）的作用至关重要。
这些催化剂能够促进生物质的分解和转化为氢气，同时提高氢气的选择性。
总之，在天然气、煤、石油和生物质制氢过程中，催化剂都起到了重要的作用。
不同的原料和工艺需要不同的催化剂类型和组成，因此选择合适的催化剂是实现高效、低成本制氢的关键之一。
煤气化催化剂
煤气化催化剂煤气化催化剂是一种用于促进煤气化反应的物质，可以提高煤气化反应的速率和效率。
煤气化催化剂的研究和应用对于煤炭清洁利用和环境保护具有重要意义。
煤气化催化剂的主要作用是降低煤气化反应的活化能，加速反应速率，提高煤气的产气率和气体的质量。
催化剂在煤气化反应中可以改变反应途径，降低反应的能垒，使反应更容易进行。
同时，催化剂还可以提高煤的反应速度和稳定性，降低副反应的发生，从而提高煤气的纯度和产气率。
煤气化催化剂的种类繁多，根据不同的分类标准可以分为不同的类型。
按照催化剂的化学组成可以分为金属氧化物催化剂、硫化物催化剂、复合氧化物催化剂等。
按照催化剂的活性组分可以分为单一金属催化剂和金属氧化物催化剂。
按照催化剂的物理形态可以分为粉末状、颗粒状、纤维状等。
在煤气化催化剂的研究中，活性组分的选择和制备是关键。
活性组分是催化剂中直接参与催化反应的物质，其性质和组成对催化效果有决定性的影响。
制备催化剂时需要控制活性组分的组成、粒度和分散度等因素，以提高催化剂的活性和稳定性。
煤气化催化剂的应用范围很广，主要用于煤炭气化、煤制天然气、煤制合成气等领域。
在煤炭气化领域，煤气化催化剂可以提高气化效率和煤气质量，降低能耗和污染物排放。
在煤制天然气和煤制合成气领域，煤气化催化剂可以降低反应温度和压力，提高产气率和气体纯度。
此外，煤气化催化剂还可以用于废弃物处理和化工生产等领域。
例如，可以利用煤气化催化剂将废弃物中的有机物转化为燃气和化学品，实现废弃物的资源化和无害化处理。
在化工生产中，煤气化催化剂可以用于合成各种有机化学品和燃料油等产品。
总之，煤气化催化剂是一种重要的化学物质，在煤炭清洁利用和环境保护方面具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展和进步，煤气化催化剂的研究和应用将不断深入和完善，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
在未来，煤气化催化剂的研究方向主要包括以下几个方面：一是新型煤气化催化剂的开发和研究，探索更高效、稳定、环保的煤气化催化剂；二是煤气化催化剂的反应机理研究，深入了解煤气化反应的机理和催化剂的作用机制；三是煤气化催化剂的工业应用研究，提高煤气化催化剂在实际生产中的应用效果和经济效益；四是煤气化催化剂的环境影响研究，评估煤气化催化剂对环境的影响和安全性。
天然气燃烧后催化剂
天然气燃烧后催化剂
在天然气燃烧过程中，催化剂可以起到促进反应速率、提高反应选择性等作用。
常见的天然气燃烧催化剂包括铜基催化剂、铁基催化剂等。
这些催化剂能够降低反应活化能，提高反应温度，减少污染物生成。
例如，锐锋天然气助燃剂催化剂与燃气的预混后可以替代丙烷进行切割，卓然环保科技定制的KBE-900汽油脱硫醇催化剂则可以用于石油液化气脱硫除臭和天然气脱硫。
如需更多与天然气燃烧催化剂有关的信息，建议咨询化学专家或查阅化学方面的文献与资料。
煤气化加氢制天然气的原理
煤气化加氢制天然气的原理煤气化加氢制天然气是一种将煤炭等碳质资源转化为天然气的技术方法。
它的原理是通过高温将煤炭等碳质资源在氧气或水蒸气的作用下转化为合成气，然后利用气化产生的合成气通过催化剂的作用进行加氢反应，将合成气中的一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）还原为甲烷（CH4），最终制得高纯度的天然气。
煤气化是将含碳质化合物（如煤炭、石油焦等）通过高温和催化剂的作用转化为气体的过程。
这个过程是在缺少氧气或水蒸气的条件下进行的，以避免燃烧反应。
煤气化过程中，煤炭首先经过整理和粉碎处理，然后在氧气或氯气等气体的存在下，在高温（通常在1000以上）和高压（通常在2-8 MPa之间）的条件下进行气化反应。
在这个过程中，煤炭中的碳质化合物被分解为一系列气体，包括一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氢气（H2）、甲烷（CH4）等。
然后，产生的合成气进一步经过加氢反应，将一氧化碳和二氧化碳还原为甲烷。
在加氢反应中，合成气通过催化剂床，催化剂床上通常使用镍或钼等金属作为活性成分，将CO和CO2与氢气反应生成甲烷（CH4）。
这个过程通常在较高的温度和压力下进行，温度约为250-400，压力约为2-8 MPa。
最后，通过一系列的气体净化和脱硫等工艺，去除合成气中的杂质和硫化物，得到高纯度的天然气。
天然气中甲烷含量通常达到90%以上，其他成分如乙烷、丙烷、丁烷等也会有所存在。
煤气化加氢制天然气的原理可以用以下反应来描述：C + H2O →CO + H2CO + H2O →CO2 + H2CO + 3H2 →CH4 + H2OCO2 + 4H2 →CH4 + 2H2O其中，C表示煤炭或碳源，H2O表示水蒸气，CO表示一氧化碳，H2表示氢气，CO2表示二氧化碳，CH4表示甲烷。
煤气化加氢制天然气技术具有广泛的应用前景。
首先，它可以有效利用煤炭等碳质资源，将其转化为清洁能源，减少对化石燃料的依赖。
其次，通过加氢反应与气化反应相结合，可以提高天然气的产率和纯度。
煤制气甲烷化催化剂两段式升温还原方法
煤制气甲烷化催化剂两段式升温还原方法宋鹏飞;姚辉超;侯建国;王秀林;高振;张瑜;穆翔宇【摘要】煤制天然气甲烷化工艺复杂,一般工艺通常需要6个或更多的反应器,开车前对系统升温和催化剂还原耗时较长,存在前几塔已经还原完成但后几塔还原还不充分的情况,且过程中需要高纯氮做载体,还原过程中的连续放空造成高纯氮大量浪费.提出了采用分段升温、分段还原、再整体升温的方法,充分利用原料气中的还原性气体(H2、CO)作为催化剂的还原气,有效降低高纯氮的放空量,提高还原效率,缩短催化剂升温、还原耗时.【期刊名称】《天然气化工》【年(卷),期】2015(040)006【总页数】3页(P69-71)【关键词】甲烷化;催化剂;还原升温;煤制天然气【作者】宋鹏飞;姚辉超;侯建国;王秀林;高振;张瑜;穆翔宇【作者单位】中海石油气电集团技术研发中心,北京100007;中海石油气电集团技术研发中心,北京100007;中海石油气电集团技术研发中心,北京100007;中海石油气电集团技术研发中心,北京100007;中海石油气电集团技术研发中心,北京100007;中海石油气电集团技术研发中心,北京100007;中海石油气电集团技术研发中心,北京100007【正文语种】中文【中图分类】TQ426;TQ221.11我国为全球头号能源消费国，一次能源消费结构中煤炭的比重接近70%[1]。
而同时我国天然气产量严重不足，对外依存度不断增加，预计2020年将达到37%[2]。
发展煤制天然气符合我国自身资源禀赋的特定条件，与进口气相比具有经济性，作为天然气需求的重要补充在我国能源战略中有重要地位[3-4]。
高温甲烷化是煤制天然气过程中最为关键的技术之一[5]。
目前国外有丹麦的托普索（Topsoe）公司、德国的鲁奇公司、英国的Davy公司、美国的巨点能源公司，国内有西南化工研究设计院有限公司和中海石油气电集团有限责任公司、中科院大连化物所等单位能提供高温甲烷化的成套技术[6-7]。
焦炉煤气甲烷化工艺及催化剂失活原因剖析
焦炉煤气甲烷化工艺及催化剂失活原因剖析发布时间：2022-12-15T06:43:21.100Z 来源：《中国科技信息》2022年第16期8月作者：张西平艾伟[导读] 改革开放以来，我国社会发展迅速，对于天然气需求持续攀升张西平艾伟内蒙古恒坤化工有限公司内蒙古鄂尔多斯 016200摘要：改革开放以来，我国社会发展迅速，对于天然气需求持续攀升，供应缺口持续增大，焦炉煤气合成天然气发展迅速并且成为中国非常规天然气的重要补充。
焦炉煤气制天然气不仅可以弥补能源供应缺口，而且可以改善能源质量、减少温室气体的排放，使资源最大限度地得到利用，具有良好的经济效益和深远的社会意义。
焦炉煤气制天然气装置中根据移热方式的不同，概括起来有以下两种工艺类型：绝热固定床甲烷化工艺和等温甲烷化工艺。
关键词：焦炉煤气；甲烷化工艺；催化剂；失活原因引言甲烷化工艺是针对我国富煤、贫油、少气的资源特点进行煤制合成天然气中的核心过程，是乙烯和合成氨工业中粗氢精制的常用方法，也是深度去除燃料电池特别是质子膜燃料电池中CO的热点工艺，具有重要的研究和实用价值。
甲烷化反应分为CO反应和CO2反应，其中CO反应为主反应，是气固非均相反应和强放热反应。
相关研究表明，每转化1%的CO会造成绝热温升74℃。
通常情况下，设定CO甲烷化反应温度时需要考虑所选催化剂的最佳活性、热稳定性和选择性对应的温度区间，根据催化剂适宜操作温度可将甲烷化工艺分成高温甲烷化和低温甲烷化2种。
相比高温甲烷化，低温甲烷化技术具有安全环保、节能降耗及投资少等特点，能够显著提高生产效率和经济效益。
1我国焦炉煤气制LNG的经济性分析据海关总署数据统计，2021年全年我国进口天然气12135.6万吨，其中LNG进口量7893万吨，占总量的65%。
2021年12月公布的《天然气发展十三五规划》中提出提升天然气在一次能源消费中的比例。
随着我国经济恢复以及煤改气、碳达峰等条件刺激，天然气的需求量也必然会增加。
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活性非均布甲烷化生产城市煤气技术
技术简介：
本产品为独创甲烷化催化剂，具有活性高、抗结炭、抗飞温、甲烷化变换双功能等特点，煤制气不必预变换，与配套工艺相结合形成了完整的甲烷化生产城市煤气技术。
本技术已完成10余套工业甲烷化工程。
本技术获得中国发明专利优秀奖、国家技术发明奖、国家自然科学奖、科学院科技进步奖等多项奖励。
工作原理：
CO + 3H2 → CH4 + H2O
CO + H2O→ CO2 + H2
专利号：88105142.X
技术指标：
焦炉煤气甲烷化催化剂
产品概述：
焦炉煤气甲烷化合成天然气是清洁能源的高效利用方式，本催化剂专为焦炉煤气甲烷化所开发，具有高强度，耐高温，稳定性好的特点，同时具有较高的活性和选择性。
工作原理：
CO + 3H2 → CH4 + H2O
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
技术指标：
煤制人造天然气甲烷化催化剂及技术
专利申请号：200810001419.3
产品概述：
采用煤气甲烷化技术生产高热值燃气或汽油代用燃料压缩天然气，是煤的清洁利用一条重要途径，而且随着液体能源的价格上涨，越来越受到国内外重视。
本产品适用于经变换脱碳煤气甲烷化，具有催化活性高、CO转化率高等特点，产品气脱H2O后即为人造天然气。
工作原理：
CO + 3H2 → CH4 + H2O
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
技术指标：。