低温甲烷化煤制天然气显优势

    用焦炉气或煤气化合成气生产替代天然气近来受到广泛关注，多家国外公司的煤制甲烷化技术也在众多媒体上高调亮相。不少专家认为，煤制天然气能量转化率比煤制甲醇、二甲醚，煤制油能量转化率高，且耗水量低。目前杭州林达公司已为多家企业提供了焦炉气或煤制天然气的技术方案，采用其开发的低温甲烷化制天然气技术建设的首套商业化示范装置目前正在设计及设备制造过程中。

    与国外公司采用的高温甲烷化制天然气技术不同，林达公司开发的是低温甲烷化制天然气技术。国外公司介绍的煤制天然气工艺技术虽不完全相同，但都是采用多台甲烷化反应器进行绝热反应，经中间冷却后再绝热反应。由于甲烷化反应单位摩尔产品反应热和绝热温升为甲醇合成的2倍多，是氨合成的4倍多，故这种高温甲烷化工艺的甲烷化催化剂需耐受700℃多的高温，这对催化剂开发提出了很高要求。目前可满足这一要求的进口甲烷化催化剂售价高达100万元/立方米。并且即使有了耐高温甲烷化催化剂和多台甲烷化反应器，也还必须用高达5倍多的循环气将煤制合成气中的CO由25%左右稀释到2%~4%左右，这不仅增加了设备投资，还大幅增加了循环气电耗。

    林达公司在十多年前就成功开发了合成氨厂等高压甲醇甲烷化发明专利技术，该技术现已在合成氨厂得到广泛推广和成功应用。目前林达公司开发的低温甲烷化技术是在采用甲烷化反应的同时，用副产高压蒸汽连续移走反应热的均温型甲烷化合成技术。科研人员开发的均温甲烷化反应器数学模型用于设计焦炉气制天然气和煤制各种组成合成气合成天然气，使甲烷化反应在360℃上下温度范围内进行。

    与国外技术相比，林达的工艺有4方面的优势：一是解决了甲烷化催化剂高温失活的问题，可以采用国内自主开发的低中温甲烷化催化剂，大幅降低催化剂费用和成本；二是不用大量循环气稀释合成气中的CO，节约循环电耗，提高副产蒸汽量和能量利用率；三是避免了焦炉气或煤气制天然气中催化剂失去活性而需添加的水蒸汽，减少了能耗；四是以一台反应器取代多台甲烷化反应器和多台热回收器，大幅减少了设备和管道投资。

    林达低温甲烷化反应器采用卧式水冷移热，该设备在内蒙苏天化年产20万吨甲醇合成塔上循环比降到2以下，出塔甲醇含量提高2倍多，达到12%。甲烷化反应器采用林达最新专利水冷合成技术，经林达公司开发的数学模拟计算，可以满足焦炉气或煤制人工天然气甲烷化反应需要，还可利用CO2直接和H2合成天然气，为低碳经济作贡献。目前林达公司正在设计制造首套低温甲烷化制SNG的商业化运行示范装置。

来源：中国化工报