煤制天然气生产工艺流程及合成工段工艺简介.ppt

目 录 煤化工产业 1 煤制天然气生产工艺流程 2 3 煤制天然气合成工段工艺流程 4 合成工段催化剂 煤化工由传统煤化工和新型煤化工构成。传统煤化工主要指“煤-焦炭”、“煤-电石-PVC”、“煤-合成氨-尿素”三条产业路线，涉及焦炭、电石、合成氨/尿素、甲醇等领域。 新型煤化工主要是生产洁净能源和可替代石油化工的产品，包括煤制乙二醇、煤制油、煤制烯烃、煤制天然气、褐煤提质和煤制二甲醚等领域。 一、煤化工产业 1、新型煤化工与传统煤化工工艺 新型煤化工是指以煤为原料，采用新型、先进的化学加工技术，使煤转化为气体、液体或中间产品的过程，主要包括以煤气化、液化为龙头生产合成天然气、合成油、化工产品等的能源化工产业。 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 2、新型煤化工 一、煤化工产业 3、新型煤化工特点 以清洁能源为主要产品 建设大型企业和产业基地 煤炭-能源化工一体化 高新技术及优化集成 有效利用煤炭资源 经济效益最大化 环境友好 人力资源得到发挥 八项 二、煤制天然气生产工艺流程 煤气水分离 二、煤制天然气生产工艺流程 1、煤制天然气生产工艺流程 原煤 备煤 气化 变换冷却 低温甲醇洗 甲烷合成 压缩干燥 天然气首站 脱盐水 锅炉发电 产品焦油中油 酚回收 氨回收 空分 混合制冷 硫回收 产品硫磺 产品石脑油 产品粗酚 产品液氨 全厂废水 生化污水处理 联络主变 国家电网 电能供全厂 电能 电能 蒸汽 粗煤气 粗煤气 净煤气 氧气 煤气水 氨水 酚水 冷量 硫化氢 天然气 天然气 二、煤制天然气生产工艺流程 2、介绍主要生产装置和原理 备煤：本装置主要为气化炉系统和锅炉系统提供符合粒度要求的原料煤，粒度要求分别在5~50mm和5mm以下。 气化：本装置采用鲁奇纯氧碎煤加压技术，气化炉为MARK-IV型。 氧气 蒸汽 煤 煤锁 煤斗 气化炉 废热锅炉 洗涤冷却器 灰锁 灰 蒸汽去管网（0.6MPa） 酚水去煤气水分离 粗煤气去变换 C+O2?CO2+Q C+H2O?CO+H2-Q CO2+C?2CO-Q CO+H2O?CO2+H2+Q 二、煤制天然气生产工艺流程 3、主要生产装置介绍 变换冷却：利用煤气中含带的水蒸汽在预变炉和主变炉中的钴钼催化剂的作用下与CO进行反应生成H2和CO2，这样就降低了CO的含量并提高了H2的含量，从而达到调节H/C的目的。 主反应：CO+H2O?CO2+H2+Q 低温甲醇洗：采用冷甲醇作为溶剂脱除酸性气体，酸性气体如硫化物，是合成工段触媒的毒物，能使催化剂中毒，所以在此工段需对粗煤气进行脱硫处理。 甲烷合成：采用丹麦托普索甲烷合成工艺，从低温甲醇洗来的净煤气首先进入硫吸收器脱硫后，再进入甲烷化反应器发生甲烷化化学反应。 二、煤制天然气生产工艺流程 3、主要生产装置介绍 甲烷合成： CO+3H2?CH4+H2O+Q CO2+4H2?CH4+2H2O+Q 净煤气来自低温甲醇洗 三甘醇干燥：合成气去三甘醇干燥脱水后进入首站，进行外输。 硫吸收器 气液分离器 甲烷化反应器 压缩干燥 合成气来自甲烷化装置 天然气压缩机 三甘醇吸收塔 天然气去管网 三甘醇富液 三甘醇贫液 二、煤制天然气生产工艺流程 4、目前国内项目采用工艺技术 ① 丹麦托普索公司（20世纪 70年代后期） ② 英国Davy工艺技术公司（20世纪90年代末期） 序号 项目名称 总规模亿Nm3/a 一期规模亿Nm3/a 关键技术 投产时间 生产负荷 1 大唐克旗煤制天然气项目 40 13.3 碎煤加压气化 Davy甲烷化 2013.12 50~60% 2 庆华伊犁煤制天然气项目 55 13.75 碎煤加压气化Topsoe甲烷化 2013.12 略高于60% 3 内蒙古汇能煤制天然气项目 16 4 多元料浆气化Topsoe甲烷化 2014.10 90%以上 4 浙能新天煤制天然气项目 20 20 碎煤加压气化Davy甲烷化 2017.4 90%以上 三、煤制天然气合成工段工艺流程 1、丹麦托普索甲烷化生产工艺流程 采用丹麦托普索甲烷化工艺技术的煤制天然气生产工艺流程如下图： 三、煤制天然气合成工段工艺流程 2、英国Davy甲烷化生产工艺流程 Davy甲烷化工艺流程如下图所示。该技术可分为两种工艺，甲烷化前需调整H/C的甲烷化工艺和甲烷化前不需要调整H/C的甲烷化工艺。 三、煤制天然气合成工段工艺流程 3、鲁奇甲烷化生产工艺流程 鲁奇甲烷化工艺流程如下图。 三、煤制天然气合成工段工艺流程 4、三种甲烷化生产工艺流程及关键参数对比 工艺技术 氢碳比 催化剂 单线生产量（m3/h） 反应温度（