煤制天然氣如何實現氣化技術選擇

崔紅美(中電投新疆能源化工集團有限責任公司霍城煤制氣公司 835000)

一、前言

從我國目前的煤化工技術來看，煤制天然氣在技術上已經比較成熟，目前煤制天然氣主要有粉煤氣流床氣化和移動床氣化這兩種技術，這兩種技術在實際生產中都得到了廣泛的應用。因其優勢不同在選擇上需要根據生產需要進行詳細比較。考慮到煤制天然氣技術的特殊性，在氣化技術選擇過程中，我們應對煤制天然氣工藝流程進行深入研究，并明確煤制天然氣氣化技術的要素，做到根據實際生產需要合理選擇氣化技術，保證煤制天然氣生產取得積極效果，達到提高煤制天然氣生產效率的目的。

二、煤制天然氣工藝流程分析

煤制替代天然氣由以下4個主要工藝過程構成：

1、煤氣化；

從煤制天然氣的整個工藝流程來看，煤氣化是工藝流程中的重要組成部分，煤氣化主要是原料煤和氧氣混合的過程，經過這一步驟，原料煤變成了粗煤氣，粗煤氣需要經過凈化和脫硫這兩個步驟達到下一工序。

2、空分制氧；

由于在煤制天然氣過程中需要足夠的氧氣作為反應原料，因此將空氣進行有效分離制成氧氣成為了煤制天然氣流程中的重要組成部分。目前來看，空分制氧主要是將空氣進行分離，將其中的氧氣提取出來，提高氧氣含量。

3、粗煤氣凈化；

在煤氣化環節，所產生的煤氣均屬于粗煤氣，達不到天然氣要求，還屬于天然氣的半成品，只有將粗煤氣進行有效進化，主要進行脫硫和凈化處理，加工完之后的氣體才能進入甲烷化工序，最終達到提高整體天然氣質量的目的。

4、甲烷化。

所謂甲烷化就是將粗煤氣經過凈化和脫硫，并經過深加工工序最終制成所需天然氣的最重要一步。在整個煤制天然氣氣化過程中，甲烷化的作用非常突出，只有經歷了甲烷化處理，才能保證制備的天然氣在成分和其他指標上滿足要求。

煤制替代天然氣有粗煤氣間接甲烷化和直接甲烷化兩種工藝流程，如圖1所示。

三、煤制天然氣氣化技術的要素分析

通過對煤制天然氣氣化技術進行分析可知，在煤制天然氣過程中，氣化技術的選擇需要保證以下技術要素：

1、煤種適應性：各種煤氣化技術對原料煤質都有一定的要求，沒有哪一種氣化技術能對所有煤種都是最好的氣化技術。

在煤制天然氣過程中，原煤是制備天然氣的重要原料，只有保證煤種具有較好的適應性，才能達到提高天然氣制備質量的目的。

2、產品要求：不同的產品對煤氣化有不同的要求，如煤制氣用于做合成氨，則粗煤氣中含氮也是有用的。

為了保證煤制天然氣的產品滿足實際需要，應在制備天然氣之前對產品要求有詳細的了解，并按照產品實際需要選擇相應的氣化技術和原料。

3、技術指標：包括有效氣含量、氧耗與動力消耗、冷煤氣與熱效率等項指標。

在煤制天然氣過程中，技術指標是保證煤制天然氣的工藝流程和天然氣產品滿足實際需要的重要因素。為此，我們應確保技術指標準確到位。

4、經濟指標－投資：包括配套的空分、備煤、三廢治理等。

由于煤制天然氣本質上屬于化工生產的一種重要方式，除了要保證產品質量之外，還要注重整體投資的經濟性，所以，我們應保證煤制天然氣的經濟指標滿足實際需要。

四、煤制天然氣主要氣化技術的比較

以褐煤為原料生產SNG粉煤氣流床氣化和移動床氣化技術對比

五、結論

通過本文的分析可知，煤制天然氣作為一種重要的化工技術，對原煤深加工具有重要的現實意義。煤制天然氣技術誕生以來，在天然氣制備領域取得了積極進展。經過對煤制天然氣氣化技術進行分析可知，以褐煤為原料生產煤制替代天然氣采用碎煤移動床氣化優于氣流床粉煤氣化技術，綜合指標以熔融排渣的BGL氣化性能最好。

[1]劉健;低溫甲醇洗與深冷回收甲烷相結合工藝的研究[D];大連理工大學;2008年.

[2]藺華林;李克健;趙利軍;;煤制天然氣高溫甲烷化催化劑研究進展[J];化工進展;2011年08期.

[3]趙麥玲;;煤氣化技術及氣化爐的應用[J];化工設計;2011年03期.

[4]張華鵬;;晉城地區煤氣化技術的應用與選擇分析[J];煤化工;2011年03期.

[5]姜成旭;李亞萍;于金貴;王強;李淵;;外輸煤制天然氣水露點的確定[J];石油化工應用;2011年08期.

[6]楊崇濤;;煤炭在燃燒過程中的污染和發展煤的深加工利用技術[J];北方環境;2011年06期.