(中國(guó)五環(huán)工程有限公司，湖北 武漢 430223)

近些年，隨著環(huán)境承載力的日益減弱，環(huán)保壓力逐漸增大，同時(shí)，各大城市的公共交通相繼開(kāi)展煤改氣、油改氣工程，對(duì)天然氣需求量激增，而我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)屬于“富煤、貧油、少氣”，為了將充裕的煤炭資源轉(zhuǎn)化成清潔的甲烷，“十二五”期間，國(guó)家能源局積極倡導(dǎo)煤制氣項(xiàng)目，其中，甲烷化技術(shù)是煤制氣產(chǎn)業(yè)鏈中的重要步驟，在此期間，引進(jìn)國(guó)外甲烷化技術(shù)建成投產(chǎn)了大唐克旗、新疆慶華、伊犁新天、內(nèi)蒙古匯能四個(gè)大型煤制氣項(xiàng)目，同時(shí)，利用國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)的焦?fàn)t煤氣制甲烷技術(shù)建成了多個(gè)小型煤制氣項(xiàng)目，為緩解我國(guó)天然氣緊張的局面做出了有益貢獻(xiàn)。

近年來(lái)，隨著天然氣價(jià)格改革逐步推進(jìn)，2015年4月，增量氣價(jià)格降低了0.44元，存量氣價(jià)格提高了0.04元，實(shí)現(xiàn)價(jià)格并軌。2015年11月，將非居民用氣門站價(jià)格降低0.7元/m3。天然氣降價(jià)后，煤制氣項(xiàng)目盈利難以保證，因此，國(guó)內(nèi)諸多擬建和在建煤制氣項(xiàng)目均處于停滯狀態(tài)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，2017年中國(guó)天然氣凈進(jìn)口量約920億m3，2018年凈進(jìn)口量約940億m3，進(jìn)口量占總消費(fèi)量的40%，對(duì)外依存度很高，因此，適度發(fā)展煤制氣項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)和儲(chǔ)備一批煤制氣技術(shù)，對(duì)于保障能源安全、對(duì)外議價(jià)等均具有舉足輕重的作用。

1 甲烷化技術(shù)的起源

氨合成工業(yè)中，由于CO和CO2的氧元素會(huì)使氨合成鐵催化劑中毒，在合成氣進(jìn)氨合成前需將微量的CO和CO2脫除，脫除方法有液氮洗和微量甲烷化兩種方法。微量甲烷化技術(shù)是利用合成氣中少量CO和CO2與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為CH4，使合成氣中CO+CO2小于10mg/m3。由于微量甲烷化催化劑使用溫區(qū)較窄(300～450℃)，且甲烷化反應(yīng)放熱很大，為防止催化劑床層超溫，進(jìn)微量甲烷化反應(yīng)器的CO+CO2含量要求不大于0.8%，同時(shí)，為防止微量甲烷化鎳基催化劑中毒，合成氣中要求硫含量小于0.1mg/m3，氯含量小于0.01mg/m3。由于上述適用條件的限制，使得該催化劑無(wú)法在大量甲烷化裝置上使用。

2 現(xiàn)有甲烷化技術(shù)的對(duì)比

20世紀(jì)70年代，全世界出現(xiàn)了自工業(yè)化革命以來(lái)的第一次石油危機(jī)，也促使了世界煤化工行業(yè)的蓬勃發(fā)展。其中最具代表性的是1984年美國(guó)大平原建成世界上第一個(gè)煤制天然氣工廠，該廠以北達(dá)科達(dá)高水分褐煤為原料，采用14臺(tái)魯奇爐(12開(kāi)2備)純氧碎煤加壓氣化生產(chǎn)SNG，產(chǎn)品氣中甲烷含量96%，熱值35.6MJ/Nm3以上，年產(chǎn)SNG 12.7億Nm3，該廠已正常運(yùn)行20多年。目前已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，且有商業(yè)化運(yùn)行業(yè)績(jī)的大量甲烷化技術(shù)主要有英國(guó)DAVY公司CRG技術(shù)、丹麥Topsφe公司的TREMPTM技術(shù)、德國(guó)魯奇的甲烷化技術(shù)。

2.1 Davy甲烷化技術(shù)

CRG技術(shù)最初由英國(guó)燃?xì)夤驹?0世紀(jì)60年代末、70年代初開(kāi)發(fā)，20世紀(jì)90年代Davy公司獲得了CRG技術(shù)對(duì)外轉(zhuǎn)讓許可的專有權(quán)，并進(jìn)一步開(kāi)發(fā)、整合、完善成現(xiàn)在的CRG技術(shù)。Davy甲烷化工藝流程見(jiàn)圖1，前兩級(jí)反應(yīng)器為串并聯(lián)的高溫反應(yīng)器，新鮮氣一部分與循環(huán)氣混合進(jìn)一級(jí)反應(yīng)器，一部分直接進(jìn)二級(jí)反應(yīng)器。二級(jí)反應(yīng)器出口的氣體部分經(jīng)循環(huán)氣壓縮機(jī)返回一級(jí)反應(yīng)器入口。

在兩級(jí)高溫甲烷化反應(yīng)器之后，設(shè)置多個(gè)補(bǔ)充甲烷化反應(yīng)器。其具體數(shù)量根據(jù)原料氣成分及對(duì)合成天然氣中甲烷、CO和H2含量的要求確定。

反應(yīng)壓力3.0～6.0MPa(g)，催化劑可在230～700℃使用，副產(chǎn)高壓或中壓過(guò)熱蒸汽。

圖1 Davy甲烷化工藝流程

2.2 Topsφe甲烷化技術(shù)

Topsφe甲烷化工藝流程見(jiàn)圖2，原料氣經(jīng)脫硫槽深度脫硫和脫氯，與循環(huán)氣混合后進(jìn)入GCC反應(yīng)器，在此反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生CO與H2O反應(yīng)生成CO2和H2的反應(yīng)，CO的濃度顯著降低，然后進(jìn)入高溫甲烷化反應(yīng)器。高溫反應(yīng)器兩級(jí)串聯(lián)設(shè)置，第一級(jí)反應(yīng)器出口為665～675℃，第二級(jí)反應(yīng)器出口為500～550℃。

Topsφe甲烷化技術(shù)的第一級(jí)反應(yīng)器出口溫度(665～675℃)是所有甲烷化技術(shù)中最高的出口溫度，且其通過(guò)GCC反應(yīng)器將入口溫度降低到約250℃，可提高單程甲烷轉(zhuǎn)化率，從而顯著降低氣體循環(huán)比，減小循環(huán)氣壓縮機(jī)能力，適當(dāng)降低裝置投資和運(yùn)行費(fèi)用。

圖2 Topsφe甲烷化工藝流程

2.3 魯奇甲烷化技術(shù)

采用魯奇甲烷化技術(shù)的美國(guó)大平原煤制氣工廠已經(jīng)運(yùn)行接近30年，其工藝流程見(jiàn)圖3。原料氣先進(jìn)入脫硫槽深度脫硫和脫氯，將硫和氯含量均降至30μg/m3，深度凈化后合成氣的一部分與循環(huán)氣混合進(jìn)入第一甲烷化反應(yīng)器，一部分合成氣直接進(jìn)入第二甲烷化反應(yīng)器，前兩級(jí)甲烷化反應(yīng)器采用串并聯(lián)設(shè)置。第一高溫甲烷化反應(yīng)器出口高達(dá)650℃，第二高溫甲烷化反應(yīng)器出口溫度為500～600℃，通過(guò)廢熱鍋爐和蒸汽過(guò)熱器回收熱量。在魯奇甲烷化技術(shù)中，前兩級(jí)甲烷化反應(yīng)器最初使用BASF的高溫催化劑，后改用Davy催化劑。

圖3 魯奇甲烷化工藝流程

2.4 技術(shù)對(duì)比

2.4.1主要工藝參數(shù)對(duì)比

與Davy甲烷化相比，Topsφe甲烷化開(kāi)發(fā)歷史、業(yè)績(jī)等更成熟，且兩者還有一些核心差異。以下以某年產(chǎn)10億Nm3SNG項(xiàng)目為例，重點(diǎn)討論兩者的差別。

Topsφe甲烷化相較Davy甲烷化來(lái)說(shuō)，核心的差異在于增加了一個(gè)GCC調(diào)節(jié)器，也即CO變換反應(yīng)器，且1#和2#主甲烷化反應(yīng)器出口溫度更高。兩種技術(shù)主要參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 兩種技術(shù)主要參數(shù)對(duì)比

增加GCC調(diào)節(jié)器可使進(jìn)氣溫度更低，通過(guò)變換放熱自身加熱，使溫度滿足1#甲烷化反應(yīng)器入口條件，在出口溫度限定的情況下，床層允許溫升更大，單程轉(zhuǎn)化率可更高，循環(huán)率更低，循環(huán)氣壓縮機(jī)投資和功耗均會(huì)降低。且GCC催化劑能耐受較高濃度的CO和低溫，同時(shí)可避免甲烷化催化劑低溫失活現(xiàn)象的發(fā)生，延長(zhǎng)甲烷化催化劑的壽命。

另外，Topsφe技術(shù)1#和2#甲烷反應(yīng)器出口溫度更高，進(jìn)一步降低了循環(huán)率。

增加GCC調(diào)節(jié)器可降低進(jìn)氣中CO的濃度，降低CO發(fā)生歧化反應(yīng)而出現(xiàn)析碳的風(fēng)險(xiǎn)。另外，為減少設(shè)備臺(tái)數(shù)，降低設(shè)備投資，也可將GCC催化劑裝入1#主甲烷化反應(yīng)器的上方。

另外， Davy主甲烷化采用串并聯(lián)工藝，兩臺(tái)反應(yīng)器操作條件基本相同，Topsφe甲烷化采用串聯(lián)工藝，兩臺(tái)反應(yīng)器僅操作溫度相同，氣體組分完全不同，Topsφe甲烷化反應(yīng)器內(nèi)主要是高濃度CO2的甲烷化。兩種技術(shù)主甲烷化反應(yīng)器入口參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 兩種技術(shù)主甲烷化反應(yīng)器入口參數(shù)對(duì)比

Topsφe工藝中2#主甲烷化反應(yīng)器出口氣體溫度為527℃，根據(jù)反應(yīng)平衡，該工藝2#甲烷反應(yīng)器出口甲烷含量更高，兩種技術(shù)次甲烷化反應(yīng)器入口參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表3，表3也證實(shí)了此推斷。

表3 兩種技術(shù)次甲烷化反應(yīng)器入口參數(shù)對(duì)比

由于Topsφe技術(shù)4#次甲烷化反應(yīng)器出口氣體溫度為301℃，比Davy技術(shù)溫度低，根據(jù)反應(yīng)平衡原理，Topsφe技術(shù)所產(chǎn)的SNG中甲烷含量更高，具體比較見(jiàn)表4。

表4 兩技術(shù)次甲烷化反應(yīng)器主要參數(shù)對(duì)比

另外，Topsφe在流程上單獨(dú)設(shè)置了開(kāi)車風(fēng)機(jī)和5臺(tái)開(kāi)車加熱器，5臺(tái)反應(yīng)器可同時(shí)升溫，節(jié)省了開(kāi)車時(shí)間。但此開(kāi)車系統(tǒng)會(huì)增加裝置投資，當(dāng)有多個(gè)系列甲烷化裝置時(shí)，此開(kāi)車系統(tǒng)可共用，從而攤薄開(kāi)車系統(tǒng)的投資成本。

2.4.2催化劑對(duì)比

影響甲烷化催化劑壽命的主要因素為催化劑耐毒性、高溫?zé)Y(jié)和析碳。

催化劑毒物主要是硫和氯，因此，在甲烷化反應(yīng)器之前要設(shè)置精脫硫脫氯保護(hù)床，將總硫控制在20μg/m3以內(nèi)，氯控制在20μg/m3以內(nèi)。上述兩種工藝均在甲烷化之前設(shè)置了保護(hù)床，用于深度脫硫和脫氯。

抗高溫?zé)Y(jié)方面，Topsφe催化劑可長(zhǎng)期運(yùn)行在650～660℃之間，Davy催化劑長(zhǎng)期運(yùn)行在620℃左右，因此Topsφe催化劑耐高溫性能更好。

甲烷化反應(yīng)中，當(dāng)操作不慎時(shí)，會(huì)發(fā)生析碳附著在催化劑表面，嚴(yán)重影響催化劑的壽命。浙江工業(yè)大學(xué)李鑫[1]等人研究了甲烷化反應(yīng)析碳的條件，證明低溫、高壓和高氫碳比、高水氣比能降低碳的選擇性，特別是在壓力超過(guò)1.0MPa(g)時(shí)，650～750℃中發(fā)生少量析碳；在壓力超過(guò)2.0MPa(g)時(shí)，即使高溫也不再發(fā)生析碳。因此，只要在開(kāi)車時(shí)控制好反應(yīng)壓力和含水量，析碳的可能性就會(huì)大幅度降低。

上述兩種流程中，配置和操作條件均避免了催化劑中毒和析碳的發(fā)生，因此兩家專利商提供的催化劑保證壽命均為2年，期望壽命均為3年。

經(jīng)過(guò)以上分析可見(jiàn)，Topsφe和Davy兩種甲烷化技術(shù)在工藝流程設(shè)計(jì)上各具特色，其中，Topsφe工藝在諸多細(xì)節(jié)的研究更為深入。待慶華、匯能等項(xiàng)目長(zhǎng)周期運(yùn)行后，如果催化劑壽命能得到保證，其工藝流程和催化劑的優(yōu)勢(shì)會(huì)得到更多用戶的充分認(rèn)識(shí)。

3 國(guó)內(nèi)外甲烷化技術(shù)研究進(jìn)展

3.1 耐高濃度CO2甲烷化催化劑[2]

日本日立造船公司和大機(jī)安宅工程公司與泰國(guó)PTT公用事業(yè)勘探開(kāi)發(fā)公司從2012年開(kāi)始合作開(kāi)發(fā)用CO2制甲烷項(xiàng)目，已經(jīng)完成第一階段的研究。該工藝采用一種由大機(jī)安宅工程公司與日本東北大學(xué)開(kāi)發(fā)的鎳基催化劑，并利用可再生能源電解水得到的氫氣作為原料。試驗(yàn)在一個(gè)管式反應(yīng)器(管長(zhǎng)5m)裝置中進(jìn)行，生產(chǎn)能力1 000Nm3/h，在相對(duì)低溫(200℃)下運(yùn)行，氫氣的轉(zhuǎn)化率達(dá)99.3%，超出現(xiàn)有的高性能甲烷化催化劑的轉(zhuǎn)化率(90%)。公司計(jì)劃未來(lái)進(jìn)行第二階段的放大研究。

高濃度CO2甲烷化反應(yīng)催化劑主要是要實(shí)現(xiàn)在低溫下的高活性，其催化劑主要是以Ni、Co、Rh、Ru、Pd等為活性成分的負(fù)載型催化劑[2]。

3.2 無(wú)循環(huán)甲烷化技術(shù)

美國(guó)福斯特惠勒(Foster Wheeler)與科萊恩(南方化學(xué))開(kāi)發(fā)了全新的無(wú)循環(huán)VESTA煤制天然氣工藝。VESTA無(wú)循環(huán)甲烷化技術(shù)的特點(diǎn)如下。

(1)原料氣由于未預(yù)先脫除CO2，且還添加水蒸氣，CO2和水都能用于稀釋反應(yīng)氣，從而控制反應(yīng)溫度。由于反應(yīng)溫度可控，循環(huán)氣壓縮機(jī)可取消。

(2)合成氣中CO同時(shí)發(fā)生變換和甲烷化反應(yīng)，熱量回收效率更高，且便于操作，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

(3)最高操作溫度不超過(guò)550℃，避免采用高合金材料，可以顯著降低設(shè)備費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用，且廢鍋和過(guò)熱器工作條件溫和，無(wú)金屬粉末化風(fēng)險(xiǎn)。

(4)甲烷化工序前的脫硫和甲烷化工序后的脫碳共用甲醇再生系統(tǒng)，SNG中的CO2及H2O在甲醇洗工序可完全脫除，取消三甘醇脫水裝置。

(5)適應(yīng)各種氣化技術(shù)所生產(chǎn)的合成氣。

唯一不足的是甲烷化后再脫碳，由于甲烷在甲醇中的溶解度相對(duì)CO和H2來(lái)說(shuō)更高，脫碳時(shí)甲烷損失率略高。

2014年6月，福斯特惠勒、科萊恩與惠生合作建成了一套中試裝置，該中試裝置由福斯特惠勒提供授權(quán)技術(shù)，科萊恩提供催化劑，惠生負(fù)責(zé)工程設(shè)計(jì)、建造及管理運(yùn)營(yíng)。2016年完成了所有中試試驗(yàn)，結(jié)果表明，該技術(shù)已具備商業(yè)化應(yīng)用條件。

3.3 耐硫甲烷化催化劑[3]

如果能成功制備耐硫甲烷化催化劑，大型煤基大量甲烷化全流程技術(shù)將可在美國(guó)福斯特惠勒無(wú)循環(huán)甲烷化技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，脫硫和脫碳均在甲烷后進(jìn)行，進(jìn)一步降低裝置投資，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

目前已經(jīng)有很多鈷鉬加氫催化劑體系的研究報(bào)道，包括催化劑的制備和硫化，相關(guān)結(jié)論均可借鑒到耐硫直接甲烷化體系的研究中，但是針對(duì)耐硫直接甲烷化催化劑的研究相對(duì)較少，尤其是對(duì)在較低溫度下仍具有較高催化活性的研究存在以下問(wèn)題：①低溫條件下耐硫直接甲烷化催化劑活性的提高；②高溫條件下甲烷化反應(yīng)與水汽變換反應(yīng)的反應(yīng)速率及相互影響的研究；③耐硫直接甲烷化反應(yīng)機(jī)理缺乏深入的研究；④針對(duì)耐硫直接甲烷化體系，從反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和換熱設(shè)計(jì)上進(jìn)行研究也是一大挑戰(zhàn)。目前，已經(jīng)有一些等溫甲烷化和絕熱固定床內(nèi)置換熱器等新型反應(yīng)器的研究和應(yīng)用，但距離大型化和商業(yè)化還有較大距離。

北京低碳清潔能源研究所開(kāi)發(fā)的酸性甲烷化催化劑已通過(guò)1 300h壽命實(shí)驗(yàn)。在此之前，臨潼化肥所、中科大、華東理工大學(xué)對(duì)耐硫甲烷化催化劑均做了較多研發(fā)工作。

耐硫甲烷化催化劑的開(kāi)發(fā)會(huì)給整個(gè)行業(yè)帶來(lái)革命性的改變，將極大降低煤制天然氣的投資和運(yùn)行成本，其主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)將傳統(tǒng)煤制天然氣流程中的CO變換裝置和甲烷化裝置合二為一，取消天然氣干燥裝置，縮短了流程，降低了裝置的投資及占地，同時(shí)避免了冷熱病，提高了熱利用率，增加了高品位蒸汽的產(chǎn)量，減少了低品位熱量。

(2)采用補(bǔ)充蒸汽的方式來(lái)調(diào)節(jié)凈化氣中CO和H2的比例，不需要嚴(yán)格調(diào)節(jié)氫/碳比例，提高了裝置操作的靈活性。

(3)采用甲烷后脫硫和脫碳，吸收塔尺寸明顯變小，脫硫脫碳部分投資降低。

3.4 NRMT無(wú)循環(huán)甲烷化[4]

由北京華福、大連瑞克、中煤龍化聯(lián)合開(kāi)發(fā)的無(wú)循環(huán)甲烷化新技術(shù)(NRMT，Non-recycle Methanation Technology)是一項(xiàng)新型甲烷化技術(shù)。2015年10月，中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織專家對(duì)中試裝置進(jìn)行了72h現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定，同年11月，中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的專家組在北京對(duì)無(wú)循環(huán)甲烷化工藝技術(shù)進(jìn)行了科技成果鑒定。2016年4月，“年產(chǎn)13億Nm3合成天然氣無(wú)循環(huán)甲烷化工藝包”通過(guò)了中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的專家評(píng)審。該工藝的特點(diǎn)是富H2氣和富CO氣按比例逐級(jí)加入五級(jí)串聯(lián)的反應(yīng)器，每一級(jí)反應(yīng)器通過(guò)控制反應(yīng)氣中CO和H2的濃度來(lái)控制反應(yīng)溫度，防止床層超溫。該工藝無(wú)需循環(huán)氣壓縮機(jī)，其工藝流程見(jiàn)圖4。

圖4 NRMT甲烷化工藝

3.5 等溫甲烷化工藝

20世紀(jì)70年代，Linde公司開(kāi)發(fā)了一種固定床間接換熱的等溫甲烷化反應(yīng)器，移熱冷管嵌入催化劑床層中，并據(jù)此開(kāi)發(fā)了等溫甲烷化工藝，但未得到推廣應(yīng)用。

上海華西化工科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱上海華西)一段等溫甲烷化技術(shù)是國(guó)內(nèi)第一套長(zhǎng)周期工業(yè)化運(yùn)行的一段等溫甲烷化焦?fàn)t煤氣制LNG裝置。一段等溫式甲烷化反應(yīng)技術(shù)與多段絕熱甲烷化技術(shù)相比，具有如下創(chuàng)新點(diǎn)：①甲烷化反應(yīng)在一臺(tái)或兩臺(tái)等溫反應(yīng)器內(nèi)完成，無(wú)需氣體循環(huán)；②甲烷化催化劑使用溫度低于300℃，使用壽命長(zhǎng)；③工藝流程較短，相比傳統(tǒng)流程可節(jié)約投資約2/3。

該技術(shù)已在上海華西總承包的日處理量為20.4萬(wàn)Nm3焦?fàn)t煤氣和3.6萬(wàn)Nm3高爐煤氣的低溫甲烷化制液化天然氣工業(yè)化項(xiàng)目中得到應(yīng)用。2015年1月，“焦?fàn)t煤氣等溫甲烷化反應(yīng)制天然氣技術(shù)”通過(guò)國(guó)家工信部組織的科技成果鑒定。該技術(shù)若直接應(yīng)用于更高CO濃度的煤基合成氣甲烷化反應(yīng)中，可能會(huì)出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。目前，國(guó)內(nèi)正有多家研究機(jī)構(gòu)對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行研究攻關(guān)，其中，2018年“煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)“合成氣/熱解氣單段等低溫甲烷化技術(shù)及示范”的目標(biāo)即為開(kāi)發(fā)新型甲烷化反應(yīng)器，研究短流程、低能耗甲烷化新技術(shù)，形成合成氣(或熱解氣)高效甲烷化成套技術(shù)，并進(jìn)行工業(yè)示范。

3.6 國(guó)內(nèi)其他甲烷化技術(shù)最新進(jìn)展

在煤制氣甲烷化技術(shù)開(kāi)發(fā)方面，國(guó)內(nèi)大唐化工研究院、中科院大連化物所、西南化工研究院、新奧等機(jī)構(gòu)均進(jìn)行了大量研究，目前已完成中試和/或工業(yè)化示范，并進(jìn)行了技術(shù)成果鑒定。其中，采用大唐國(guó)際化工研究院技術(shù)生產(chǎn)的12t預(yù)還原催化劑已應(yīng)用于大唐克旗煤制氣甲烷化裝置，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)SNG催化劑首次在工業(yè)裝置上的部分國(guó)產(chǎn)化替代，預(yù)計(jì)2019年下半年也將會(huì)在大唐阜新煤制氣甲烷化裝置上全線應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

從目前采用Davy和Topsφe技術(shù)建設(shè)的大型甲烷化裝置運(yùn)行情況來(lái)看，進(jìn)口甲烷化技術(shù)在工藝及裝備技術(shù)上已沒(méi)有任何障礙，但可以通過(guò)國(guó)產(chǎn)化催化劑及工藝的開(kāi)發(fā)，替代進(jìn)口，進(jìn)一步降低項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用和操作費(fèi)用。同時(shí)，還要積極開(kāi)發(fā)等溫甲烷化、高濃CO2甲烷化、無(wú)循環(huán)甲烷化、耐硫甲烷化催化劑及工藝、裝備等，為煤基合成氣、焦?fàn)t煤氣、荒煤氣等不同氣體定制適宜的甲烷化流程，甚至為回收CO2制甲烷進(jìn)行積極的探索，為我國(guó)天然氣供應(yīng)擴(kuò)寬來(lái)源。

煤制氣屬于高耗能、高投資行業(yè)，但我國(guó)天然氣的供應(yīng)缺口依然巨大，目前，常規(guī)天然氣的勘探和開(kāi)采沒(méi)有重大發(fā)現(xiàn)，頁(yè)巖氣短期內(nèi)也難以形成大量產(chǎn)能，還必須依賴進(jìn)口。雖然在目前的天然氣價(jià)格體系下，煤制氣項(xiàng)目盈利能力弱，但在市場(chǎng)低迷期需要未雨綢繆，開(kāi)發(fā)自有的技術(shù)和裝備。在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的煤化工產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和原有甲烷化催化劑研究成果基礎(chǔ)上，完全有能力開(kāi)發(fā)自主的多樣化甲烷化催化劑及甲烷化工藝，為保障我國(guó)的能源安全助一臂之力。