煤气的甲烷化CMStillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望 煤气的甲烷化工艺，主要目的是用于生产代替煤气的甲烷化工艺，主要目的是用于生产代替天然气（天然气（SNG）。）。方法方法1：以轻烃混合物为原料，经催化蒸汽裂解：以轻烃混合物为原料，经催化蒸汽裂解 变为合成气（变为合成气（CO，H2），再将合成气），再将合成气 中的一氧化碳和氢转化为甲烷；中的一氧化碳和氢转化为甲烷；方法方法2：将煤气化生产的气化煤气，脱除二氧化：将煤气化生产的气化煤气，脱除二氧化 碳和硫化氢，然后将一氧化碳和氢合成碳和硫化氢，然后将一氧化碳和氢合成 甲烷。甲烷。本节主要内容本节主要内容1）基本原理）基本原理2）催化剂）催化剂3）工艺流程）工艺流程n n二氧化碳与氢气作用二氧化碳与氢气作用二氧化碳与氢气作用二氧化碳与氢气作用: :n n 一氧化碳和氢气反应的基本方程一氧化碳和氢气反应的基本方程一氧化碳和氢气反应的基本方程一氧化碳和氢气反应的基本方程: : n n 生成的水与一氧化碳作用生成的水与一氧化碳作用生成的水与一氧化碳作用生成的水与一氧化碳作用: :1. 基本原理基本原理主反应：压力升高，平衡向右移动，有利于生成主反应：压力升高，平衡向右移动，有利于生成CH4； 温度升高，向左移动。温度升高，向左移动。副反应：副反应：u一氧化碳的分解反应：一氧化碳的分解反应：uu 沉积碳的加氢反应：沉积碳的加氢反应：沉积碳的加氢反应：沉积碳的加氢反应： 离开反应器的气体混合物的热力学平衡，决离开反应器的气体混合物的热力学平衡，决定于原料气的组成、压力和温度，下图为温度和定于原料气的组成、压力和温度，下图为温度和压力对合成气平衡组成的影响。压力对合成气平衡组成的影响。1 1）反应气体中的二氧化碳含量的增加，将）反应气体中的二氧化碳含量的增加，将使达到平衡时的甲烷的含量降低，一氧化使达到平衡时的甲烷的含量降低，一氧化碳含量升高碳含量升高; ; 2) 2)随反应温度的升高，平衡时甲烷的含量随反应温度的升高，平衡时甲烷的含量降低，一氧化碳和二氧化碳含量增加降低，一氧化碳和二氧化碳含量增加; ; 3)3)提高压力将使平衡时甲烷含量增加。提高压力将使平衡时甲烷含量增加。2. 催化剂催化剂周期表中第八族的所有金属元素都能不同程度地周期表中第八族的所有金属元素都能不同程度地催化一氧化碳加氢生成甲烷的反应。催化一氧化碳加氢生成甲烷的反应。对于甲烷化催化剂的开发和研究表明，镍是良好对于甲烷化催化剂的开发和研究表明，镍是良好的金属催化剂，其他金属通常仅作为助催化剂。的金属催化剂，其他金属通常仅作为助催化剂。对于甲烷化催化剂通常的反应温度为对于甲烷化催化剂通常的反应温度为280-500，压力压力2-2.5MPa或更高，在如此剧烈的反应条件下，或更高，在如此剧烈的反应条件下，它应具有足够大且稳定的比表面积。它应具有足够大且稳定的比表面积。为了获得寿命长活性好的甲烷化催化剂，目前较为了获得寿命长活性好的甲烷化催化剂，目前较倾向于使用含镍倾向于使用含镍25-30%，含碱性化合物，含碱性化合物3-6%及及稳定性好的硅酸铝催化剂。稳定性好的硅酸铝催化剂。 2024/7/292024/7/292024/7/292024/7/29煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺3. 工艺流程工艺流程在不同的制气工厂中，对甲烷化工艺的要求是不在不同的制气工厂中，对甲烷化工艺的要求是不同的。为满足各种用途的要求，研究和开发了多同的。为满足各种用途的要求，研究和开发了多种甲烷化工艺。现选择了两种流程进行介绍种甲烷化工艺。现选择了两种流程进行介绍: 2024/7/292024/7/292024/7/292024/7/29煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺a. 固定床催化剂多段绝热反应器的甲烷化流程固定床催化剂多段绝热反应器的甲烷化流程 2024/7/292024/7/292024/7/292024/7/29煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺b. 液相甲烷化反应工艺流程液相甲烷化反应工艺流程 2024/7/292024/7/292024/7/292024/7/29煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺煤炭气化工艺