煤制天然气
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1.硫磺回收尾气SO2排放标准
各个国家、各个地区，有不同的排放标准。 我国SO2排放标准（GB16297-1996）
①原来的硫磺回收装置，要求硫磺收率达到99.6%； ②新建装置需要硫磺收率达到99.7%。
Page 10
单第击三此处节编、辑母天版然10标0 题气样脱式硫
1953
年数据
90
S2、
二、硫磺回收工艺
3. 克劳斯工 艺的实现
源自文库②.分流法
常规：将酸气 分为两股 非常规：考虑 酸气的浓度
Page 12
③.克劳斯催化转化
保证硫磺收率的重要阶段。 采用两级催化转化
第单三击此节处、编辑天母然版标气题脱样式硫——硫磺回收工艺
4.硫磺收率的提高
严格控制 配风
克劳斯硫磺回收装置， 运行的中心问题就是 如何提高硫磺的收率。
Lurgi 气化技术， 煤制天然气装置的 投资为：1亿Nm3 甲烷的投资大约为 5-7亿元
Lurgi 气化技术， 煤制天然气装置的 过程能量利用率为
56.6%，比较高 （主产业链较短）
Page 3
成本
投资
能耗
第单击二此节处编、辑煤母版制标天题样然式气工艺
一、工艺组成：
煤气化、空分、部分变换、净化(低温甲醇洗)、甲烷化
十单击一此、处编煤辑母制版天标题然样式气
概述
1
煤制天然气工艺
2
天然气脱硫
3
4
Page 1
第单击一此节处编、辑概母版述标题样式
煤制天然气是指煤经过气化产生合成气，再经过甲烷 化处理，生产代用天然气（SNG）。
是生产石油
优
替代产品
势
的有效途径
Page 2
耗水量较低 转化效率较高 环境影响较小
1000Nm3甲烷需要4.8吨煤作为原料和燃料。
脱硫 原理
Page 9
工艺 流程
硫处理 方法
三种处理方法： ⑴ 利用连续离心分离机将硫浆脱水干燥； ⑵ 将硫磺直接送入熔硫炉，； ⑶ 将生物硫磺作为土壤肥料出售使用。
单第击三此处节编、辑母天版然标题气样脱式硫
二、硫磺回收工艺
指将脱硫装置再生析出的酸气中的H2S等转化为硫磺的过程。 主要运用的工艺是将H2S燃烧再催化转化为硫磺的克劳斯工艺。
三、甲烷化
主要反应:
CO + 3H2 = CH4 + H2O CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
1. 反应热的撤热问题 2. 甲烷化工艺回路（稀释法、冷激法） 3. 多级反应器串联（三级甲烷化） 4. 甲烷合成的压力（高压力利于甲烷化和缩小设备体积） 5. 甲烷化反应的产物（ 大量CH4、微量N2,H2,CO,CO2 ） 6. 甲烷化催化剂（还原镍、RHM-266, M-349, MCR-2X）
反应 机理
工艺 流程
化学 药剂
Page 8
最重要，保证溶液的稳定性和 操作的连续性。有利于硫磺的生 成和沉降，抑制副反应的发生。
第单击三此节处编、辑天母版然标气题样脱式硫
一、天然气脱硫与硫磺回收结合新工艺
H2S（g）+
OH- = 细菌
HS-
+
H2O2.
生物脱硫技术
HS- + 1/2O2 = S0 + OH-
增大燃 烧炉停 留时间
解决 有机硫 问题
采用 高活性 催化剂
增加炉内烟道 挡板
Page 13
⑴ 降低进料酸气中烃含量； ⑵ 增长过程气在燃烧炉内停 留时间； ⑶ 控制燃烧炉内较高的温度。
第单三击此节处、编辑天母然版标气题脱样式硫——硫磺回收工艺
Page 14
低温克劳斯组合工艺（MCRC工艺） 在低于硫露点的温度下进行， 总硫磺收率达到99%；
1. Lo-cot工艺 吸收（氧化）反应：2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S0
氧气吸收： O2 + H2O = 2O（水相）+ H2O 再生（还原）：2Fe2+ + O（水相）+ H+ =2Fe3+ + H2O 总反应：H2S +1/2 O2 = H2O + S0 总副反应：2HS- +3/2 O2 = H2S2O3
Page 6
单三击级此甲处烷编化辑工母版艺标流题程样图式
第一级：650-700℃；第二级：500℃左右；第三级：350℃左右
Page 7
第单击三此节处编、辑天母版然标气题样脱式硫
H2一S的吸、收天：H然2S +气H2O脱= H硫2S（与水硫相）磺+ H回2O 收结合新工艺
一步电离： H2S（水相）=H+ + HS二步电离： HS- = H+ + S2-
尾气氧化技术： 将尾气中各种形态的硫氧化成SO2 加以回收利用；
尾气还原技术（SCOT处理工艺） 将尾气中各种形态的硫还原成H2S， 然后转化成单质硫。
第单三击此节处、编辑天母然版标气题脱样式硫——硫磺回收工艺
物理脱除与化学脱除 相结合的液硫脱气工艺 Shell液硫脱气工艺
加速H2Sx分解，并使 溶解的H2S释放出来
在气提塔内进行，液 硫被通过其中的空气
反应温度对H2S转化率的影响： 1）高温区域：
2）低温区域：
3）硫磺的存在方式
Page 11
单第击三此处节编、辑母天版然标题气样脱式硫——硫磺回收工艺
各种不同的实现方式区别在于脱硫装置的酸气质量 我们根据不同的酸气组成，设计不同的酸气进料方式。
④.过程气再热方式
①.直流法
优先选择
特点： ⑴ 燃烧炉 ⑵ 一级催化剂 ⑶ 二级催化剂
S6、 S8
80
70 2.克劳斯
近期数 据S2、 S6、 S8
60
工艺
近期数 据，所 有形式 的硫Sx
50
140
340
530
700
900
1100
1300
克劳斯工艺原理：
2H2S + O2 =（2/n）Sn+2H2O 2H2S + 3O2 = 2SO2+ 2H2O 2H2S + SO2 =（3/n）Sn+ 2H2O
第单击一此节处编、辑概母版述标题样式
一、煤制天然气的必要性
我国的能源消费情况和能源格局 煤化工行业发展及天然气消费量增长 能源效率最高，是最有效的煤炭转化利用方式
二、煤制天然气的技术经济问题
1000Nm3甲烷需 4.8吨煤。生产成 本为1.60元/Nm3 销售价格大于2.50 元/Nm3
煤气化
空分
制取合成气 CO+H2
制取O2
煤制天然气 的关键技术
Page 4
部分 变换
调整 H2/CO
净化
甲烷化
脱除 H2S、CO2
合成CH4
第单击二此节处编、辑煤母版制标天题样然式气工艺
二、煤制天然气流程
煤 空气
煤气化
O2
空分
H2S, CO2
变换
低温 甲醇洗
甲烷化
CH4
煤制天然气流程
Page 5
第单击二此节处编、辑煤母版制标天题样然式气工艺
各个国家、各个地区，有不同的排放标准。 我国SO2排放标准（GB16297-1996）
①原来的硫磺回收装置，要求硫磺收率达到99.6%； ②新建装置需要硫磺收率达到99.7%。
Page 10
单第击三此处节编、辑母天版然10标0 题气样脱式硫
1953
年数据
90
S2、
二、硫磺回收工艺
3. 克劳斯工 艺的实现
源自文库②.分流法
常规：将酸气 分为两股 非常规：考虑 酸气的浓度
Page 12
③.克劳斯催化转化
保证硫磺收率的重要阶段。 采用两级催化转化
第单三击此节处、编辑天母然版标气题脱样式硫——硫磺回收工艺
4.硫磺收率的提高
严格控制 配风
克劳斯硫磺回收装置， 运行的中心问题就是 如何提高硫磺的收率。
Lurgi 气化技术， 煤制天然气装置的 投资为：1亿Nm3 甲烷的投资大约为 5-7亿元
Lurgi 气化技术， 煤制天然气装置的 过程能量利用率为
56.6%，比较高 （主产业链较短）
Page 3
成本
投资
能耗
第单击二此节处编、辑煤母版制标天题样然式气工艺
一、工艺组成：
煤气化、空分、部分变换、净化(低温甲醇洗)、甲烷化
十单击一此、处编煤辑母制版天标题然样式气
概述
1
煤制天然气工艺
2
天然气脱硫
3
4
Page 1
第单击一此节处编、辑概母版述标题样式
煤制天然气是指煤经过气化产生合成气，再经过甲烷 化处理，生产代用天然气（SNG）。
是生产石油
优
替代产品
势
的有效途径
Page 2
耗水量较低 转化效率较高 环境影响较小
1000Nm3甲烷需要4.8吨煤作为原料和燃料。
脱硫 原理
Page 9
工艺 流程
硫处理 方法
三种处理方法： ⑴ 利用连续离心分离机将硫浆脱水干燥； ⑵ 将硫磺直接送入熔硫炉，； ⑶ 将生物硫磺作为土壤肥料出售使用。
单第击三此处节编、辑母天版然标题气样脱式硫
二、硫磺回收工艺
指将脱硫装置再生析出的酸气中的H2S等转化为硫磺的过程。 主要运用的工艺是将H2S燃烧再催化转化为硫磺的克劳斯工艺。
三、甲烷化
主要反应:
CO + 3H2 = CH4 + H2O CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O
1. 反应热的撤热问题 2. 甲烷化工艺回路（稀释法、冷激法） 3. 多级反应器串联（三级甲烷化） 4. 甲烷合成的压力（高压力利于甲烷化和缩小设备体积） 5. 甲烷化反应的产物（ 大量CH4、微量N2,H2,CO,CO2 ） 6. 甲烷化催化剂（还原镍、RHM-266, M-349, MCR-2X）
反应 机理
工艺 流程
化学 药剂
Page 8
最重要，保证溶液的稳定性和 操作的连续性。有利于硫磺的生 成和沉降，抑制副反应的发生。
第单击三此节处编、辑天母版然标气题样脱式硫
一、天然气脱硫与硫磺回收结合新工艺
H2S（g）+
OH- = 细菌
HS-
+
H2O2.
生物脱硫技术
HS- + 1/2O2 = S0 + OH-
增大燃 烧炉停 留时间
解决 有机硫 问题
采用 高活性 催化剂
增加炉内烟道 挡板
Page 13
⑴ 降低进料酸气中烃含量； ⑵ 增长过程气在燃烧炉内停 留时间； ⑶ 控制燃烧炉内较高的温度。
第单三击此节处、编辑天母然版标气题脱样式硫——硫磺回收工艺
Page 14
低温克劳斯组合工艺（MCRC工艺） 在低于硫露点的温度下进行， 总硫磺收率达到99%；
1. Lo-cot工艺 吸收（氧化）反应：2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S0
氧气吸收： O2 + H2O = 2O（水相）+ H2O 再生（还原）：2Fe2+ + O（水相）+ H+ =2Fe3+ + H2O 总反应：H2S +1/2 O2 = H2O + S0 总副反应：2HS- +3/2 O2 = H2S2O3
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单三击级此甲处烷编化辑工母版艺标流题程样图式
第一级：650-700℃；第二级：500℃左右；第三级：350℃左右
Page 7
第单击三此节处编、辑天母版然标气题样脱式硫
H2一S的吸、收天：H然2S +气H2O脱= H硫2S（与水硫相）磺+ H回2O 收结合新工艺
一步电离： H2S（水相）=H+ + HS二步电离： HS- = H+ + S2-
尾气氧化技术： 将尾气中各种形态的硫氧化成SO2 加以回收利用；
尾气还原技术（SCOT处理工艺） 将尾气中各种形态的硫还原成H2S， 然后转化成单质硫。
第单三击此节处、编辑天母然版标气题脱样式硫——硫磺回收工艺
物理脱除与化学脱除 相结合的液硫脱气工艺 Shell液硫脱气工艺
加速H2Sx分解，并使 溶解的H2S释放出来
在气提塔内进行，液 硫被通过其中的空气
反应温度对H2S转化率的影响： 1）高温区域：
2）低温区域：
3）硫磺的存在方式
Page 11
单第击三此处节编、辑母天版然标题气样脱式硫——硫磺回收工艺
各种不同的实现方式区别在于脱硫装置的酸气质量 我们根据不同的酸气组成，设计不同的酸气进料方式。
④.过程气再热方式
①.直流法
优先选择
特点： ⑴ 燃烧炉 ⑵ 一级催化剂 ⑶ 二级催化剂
S6、 S8
80
70 2.克劳斯
近期数 据S2、 S6、 S8
60
工艺
近期数 据，所 有形式 的硫Sx
50
140
340
530
700
900
1100
1300
克劳斯工艺原理：
2H2S + O2 =（2/n）Sn+2H2O 2H2S + 3O2 = 2SO2+ 2H2O 2H2S + SO2 =（3/n）Sn+ 2H2O
第单击一此节处编、辑概母版述标题样式
一、煤制天然气的必要性
我国的能源消费情况和能源格局 煤化工行业发展及天然气消费量增长 能源效率最高，是最有效的煤炭转化利用方式
二、煤制天然气的技术经济问题
1000Nm3甲烷需 4.8吨煤。生产成 本为1.60元/Nm3 销售价格大于2.50 元/Nm3
煤气化
空分
制取合成气 CO+H2
制取O2
煤制天然气 的关键技术
Page 4
部分 变换
调整 H2/CO
净化
甲烷化
脱除 H2S、CO2
合成CH4
第单击二此节处编、辑煤母版制标天题样然式气工艺
二、煤制天然气流程
煤 空气
煤气化
O2
空分
H2S, CO2
变换
低温 甲醇洗
甲烷化
CH4
煤制天然气流程
Page 5
第单击二此节处编、辑煤母版制标天题样然式气工艺