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北京华福推出“无循环甲烷化新工艺”
2016-05-23 15:43  · 来源:中国能源报  · 作者:于孟林  · 责编:多媒介

  中国能源网(北京)5月23日讯   521日,神雾集团北京华福工程有限公司(下称北京华福)在青岛举行“无循环甲烷化新工艺”发布会。据北京华福总经理汪勤亚介绍,该工艺由北京华福联合大连瑞克及中煤龙化,历时八年研发而成。新工艺技术主要创新点有:无循环甲烷化工艺、氢碳比分级调节、耐高温型甲烷化催化剂及内置废热锅炉甲烷化反应器等四大方面。 

  据了解,目前我国的煤制天然气项目中的甲烷化装置,还主要依靠引进国外各个专利商的循环工艺技术,均存在需配置高温循环压缩机、核心装备及催化剂也需引进、甲烷化反应温度不易控制而造成飞温、系统易发生故障停车等各种问题。 

  汪勤亚表示,无循环甲烷化新工艺实现了对传统工艺的颠覆性创新,突破性地取消了高温循环压缩机,具有投资省、能耗低、经济效益好、运行成本低、产品质量稳定等优势。 

  在投资与能耗方面,由于无循环甲烷化工艺取消了循环压缩机及其配套的厂房、管道、控制等附属系统,较传统工艺,可节省投资20%以上,节约能耗25%以上,具有显著的成本优势。 

  在系统控制方面,新工艺将甲烷合成气分为富H2和富CO气两股,富H2从一级反应器加入,通过控制逐级(通常3级)加入的富CO气量来控制氢碳比和反应温度,调节手段多样,控制灵活精确,大大降低了催化剂床层飞温的可能性,使合成系统的总氢碳比更容易调节,产品质量更稳定易控。 

  在催化剂方面,大连瑞克科技开发出了耐高温型甲烷化催化剂,使用温度范围230700℃,反应空速500020000h-1,使用寿命在两年以上。该催化剂于2013125日,完成了由大连市经济和信息化委员会主持的“耐高温甲烷化催化剂” 新产品新技术鉴定,鉴定结果为产品整体性能达到国际先进水平。 

  在反应器方面,北京华福开发出了具有自主知识产权的内置废热锅炉甲烷化反应器,该反应器利用气冷壁技术,冷气走壳程,避免反应器外壳直接与高温气体接触,取消了耐火砖,同时反应器内件不受压,降低材质,节省投资。通过反应与废锅换热的集成,简化了流程,操作维护方便,系统压损小,安全稳定性高。 

  据悉,目前,该工艺技术已通过了由中国石油和化学工业联合会组织的中试装置72小时现场标定、科技成果鉴定和年产13亿Nm3合成天然气的无循环甲烷化工艺包评审。 

  1、中试装置72小时现场标定 

  20151024日—1027日,中国石油和化学工业联合会组织专家对中试装置进行了72小时现场标定,结论如下:1)装置运行连续稳定,各项参数达到或超过了设计指标。2)中试装置验证了以下创新技术:无循环甲烷化工艺;氢碳比分级调节;耐高温型甲烷化催化剂;内置废热锅炉甲烷化反应器。3)产品气规格:CH495%H22%CO未检出。4CO转化率:>99.9% 

  2、无循环甲烷化工艺技术科技成果鉴定 

  20151123日,中国石油和化学工业联合会组织以清华大学教授、工程院院士金涌为专家委员会主任的专家组在北京对无循环甲烷化工艺技术进行了科技成果鉴定,结论如下:“该成果开发了新型无循环甲烷化工艺,创新性强,具有自主知识产权。该工艺节省了循环压缩机的投资和相应能耗,节能效果明显,具有较好的应用前景。综合技术水平达到国际先进水平。” 

  3、年产13亿Nm3合成天然气的无循环甲烷化工艺包评审 

  2016427 “年产13亿Nm3合成天然气无循环甲烷化工艺包”通过了中国石油和化学工业联合会组织的专家评审。以清华大学教授、工程院院士金涌为评审委员会主任的专家组给出如下评审意见: 

  1)采用无循环甲烷化技术,编制的年产13亿Nm3合成天然气无循环甲烷化工艺包”深度符合中石化《石油化工装置工艺设计包(成套技术工艺包)内容规定》(SHSG-052-2003)要求。2)工艺包在中试研究成果的基础上,充分借鉴了成熟的大型工程化装置经验,工艺和控制方案切实可行,设备选型和材料选择符合工程实践经验。3)工艺包中成功地应用了“无循环甲烷化工艺”、“氢碳比分级调节”、“耐高温甲烷化催化剂”等各项具有自主知识产权的创新技术,技术先进合理。4)各项设计指标达到了国际先进水平,满足大型甲烷化装置建设需要,具备了行业内推广应用的条件。 

  与会专家表示,无循环甲烷化工艺的成功开发不仅实现了甲烷化技术的国产化破了国外垄断,还实现了对传统甲烷化技术的创新突破,为我国煤制天然气产业开辟出了一条新途径。目前我国计划中的煤制天然气项目有30余个,总产能近2000亿方,新增产能若全部采用无循环甲烷化工艺,将节省投资112亿元,节省外汇27亿美元,减少运行费用29亿元/年,节约电耗24亿度/年(折标煤72万吨/年),减少CO2排放221万吨/年。同时该工艺技术也可广泛应用于为煤热解、炼焦、电石等行业的尾气综合利用中,为传统煤化工项目的尾气利用找到了新出路。 

  目前该项工艺技术已经应用于内蒙古港原年产1亿Nm3 LNG项目、内蒙古乌海年产3亿Nm3 SNG项目和新疆胜沃年产4亿Nm3 SNG项目中,实现了从研发到工程化的转化。 

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