碳氫尾氣合成天然氣產(chǎn)業(yè)化起步

一方面我國天然氣產(chǎn)不足需，對外依存度不斷擴大；另一方面焦化、電石等行業(yè)排放大量的碳氫工業(yè)尾氣污染環(huán)境，浪費資源。兩者能否走到一起實現(xiàn)廢氣利用？記者上周采訪了解到，碳氫工業(yè)尾氣合成天然氣技術在我國已開發(fā)成功并日漸成熟，產(chǎn)業(yè)化推廣應用已經(jīng)起步。

去年12月7日，山西省國新能源發(fā)展集團與山西樓東俊安煤氣化有限公司簽署焦爐煤氣合成天然氣合作協(xié)議，將采用西南化工研究設計院自主研發(fā)的焦爐煤氣凈化、甲烷化、分離等專利技術，每年將4億立方米的焦爐煤氣轉(zhuǎn)換為天然氣，成為國內(nèi)最先建設、最大的焦爐煤氣甲烷化工業(yè)化裝置，對焦爐煤氣綜合開發(fā)利用起到示范和推廣作用。建成投產(chǎn)后，將年產(chǎn)合成天然氣2億立方米，并可實現(xiàn)焦爐煤氣零排放，年減排二氧化硫1210噸、粉塵總量16噸。

據(jù)了解，西南化工研究設計院承擔的國家“十一五”科技支撐計劃——焦爐煤氣甲烷化制合成天然氣/壓縮天然氣或液化天然氣項目，對焦爐氣凈化、甲烷化、分離系統(tǒng)進行集成與開發(fā)，填補了國內(nèi)焦爐氣甲烷化制合成天然氣領域的空白。

“與現(xiàn)有的焦爐煤氣生產(chǎn)合成氨、甲醇路線相比，合成天然氣技術工藝簡單，不需要空分裝置、精餾裝置、列管式合成塔等；投資省，是同等規(guī)模甲醇裝置的60%～70%；產(chǎn)品分離也較容易；而且副產(chǎn)的99.99%的氫氣和2.5兆帕蒸汽還可再利用，優(yōu)勢十分明顯?！蔽髂匣ぱ芯吭O計院技術主管張新波告訴記者，他們已完成了1000立方米/時工業(yè)化中試，目前正在為國內(nèi)一家企業(yè)焦爐煤氣制液化天然氣項目進行初步設計。

其他單位的研究也有突破。西北化工研究院承擔的國家“九五”重點科技攻關項目——兩段爐煤氣甲烷化中試及催化劑研究，目前也已通過國家技術鑒定，先后開發(fā)RHM-266型、JRE型耐高溫煤氣甲烷化催化劑，并在泰安化肥廠城市煤氣甲烷化裝置上成功應用。

西北化工研究院副總工程師周曉奇說，原料氣深度凈化是碳氫工業(yè)尾氣合成天然氣技術的關鍵，西北化院針對焦爐煤氣綜合利用開發(fā)了一級加氫和兩級加氫凈化工藝技術，2009年開始已在20多套焦爐煤氣制合成氨、甲醇工業(yè)化裝置上成功應用。

另外，新奧科技發(fā)展有限公司和新奧新能北京科技有限公司經(jīng)過近5年聯(lián)合攻關，開發(fā)成功焦爐氣合成天然氣預還原催化劑及工藝，并完成了噸級規(guī)模催化劑工業(yè)化試生產(chǎn)。

周曉奇介紹，碳氫工業(yè)尾氣是在煤炭利用過程焦炭、蘭炭、電石及硅碳棒生產(chǎn)等中副產(chǎn)的富含一氧化碳、氫氣和甲烷等有效成分的工業(yè)尾氣，是碳一化學合成的基本原料氣體。目前，碳氫工業(yè)尾氣作為化工原料大多生產(chǎn)合成氨、甲醇，但化肥和甲醇都存在嚴重產(chǎn)能過剩。工業(yè)尾氣合成天然氣技術成熟工藝簡單，可在等壓或低壓下進行，而且投資省、消耗低，廢熱利用率高，廢水不含有害物，競爭優(yōu)勢非常明顯，應成為新的技術路徑。

記者了解到，雖然碳氫工業(yè)尾氣合成天然氣在國內(nèi)還沒有實現(xiàn)規(guī)?；瘧?，但其前景被業(yè)界看好。據(jù)測算，焦化企業(yè)每生產(chǎn)1噸焦炭產(chǎn)生400～500立方米焦爐煤氣，一套100萬噸/年焦化裝置副產(chǎn)的焦爐煤氣，年可生產(chǎn)1億標準立方米天然氣，同時副產(chǎn)2500萬～6000萬標準立方米純氫及5.8萬噸蒸汽，投資約1.13億元。同等規(guī)模的焦爐煤氣制甲醇10萬噸/年，投資需要2億多元。如果將目前我國焦化行業(yè)每年排放的200億立方米焦爐氣全部回收利用，可年產(chǎn)天然氣70億～80億立方米。

專家指出，富煤、缺油、少氣是我國的資源稟賦，天然氣作為一種高附加值的清潔能源，目前在一次能源消費結(jié)構(gòu)中的比例僅為3.6%，遠低于23.5%的世界平均水平。每到冬季，全國各地頻頻出現(xiàn)“氣荒”。利用工業(yè)尾氣合成天然氣，既可緩解天然氣供求矛盾，又能充分合理利用工業(yè)尾氣資源，減少環(huán)境污染，實現(xiàn)資源循環(huán)利用，還能為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益，市場前景十分廣闊，亟待大力推廣應用。

來源：中國化工報

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