复合型催化剂优化煤制气工艺

2014年9月1日，青岛联信催化材料有限公司开发的集变换、水解和部分甲烷化于一体的多功能复合型催化剂及新工艺，在新疆庆华煤制天然气现场完成了为期3个月的2.3 L级工业侧线试验。运行情况证明，变换装置可满足系统的自热平衡，合理调整氢碳比，并使有机硫转化率达到99%以上，为我国煤制天然气生产开辟了一条更加节能的生产新途径。

据介绍，这种多功能的复合型催化剂及新工艺具有流程简单、能耗少、设备投资、操作费用和成本低等优点，不仅解决了目前煤制气生产运行的难题，还将进一步降低煤制天然气的生产成本。甲烷化是煤制天然气的关键技术，甲烷化反应强度较大，反应物起始组成中CO浓度较高。目前，我国煤制天然气典型工艺大都采用国外公司的三级甲烷化或四级循环甲烷化工艺。在工业应用中暴露出变换装置不能维持自热平衡、需要添加蒸汽维持装置运行、原料气中有机物水解率低等问题，制约了煤制天然气装置的长周期、稳定运行。

据介绍，应用青岛联信催化材料有限公司开发的多功能复合型催化剂，并采用耐硫甲烷化工艺，在脱除CO₂后，出口的H₂/CO为3.0～3.5，CH₄含量由原料气中的10%～12%提高至15%～17%，CH₄含量高于国外工艺。同时，变换和甲烷化反应放出的热量维持了装置的自热平衡，运行过程无需添加蒸汽，节省蒸汽20～30 t/h。此外，在高温下，有机硫等被较好地加氢转化，试验装置出口H₂S含量成倍提高，平均为0.5%，而主变换炉出口H₂S含量平均为0.2%，即有机硫的水解率提高了150%，具有较好的环保效益。

新工艺无需设置耐硫变换和水解装置，工艺流程大大简化。由于有3%～5%的甲烷生成，进入甲烷化和低温甲醇洗的气体体积将缩小15%～20%，也降低了后续工段的设备投资和操作费用。