焦炉设备气综合利用技术有了新路径

发布时间:

2024-09-05

焦炉设备随着能源紧缺问题的日渐突出和节能减排要求的日益紧迫，焦炉气的应用价值已经引起行业的足够重视。

焦炉设备随着能源紧缺问题的日渐突出和节能减排要求的日益紧迫，焦炉气的应用价值已经引起行业的足够重视。焦炉气制天然气因其转化利用效率高、废弃物排放少、投资成本低等优势成为焦炉气综合利用技术开发的热门领域。近日，从新奥新能(北京)科技有限公司传出消息，该公司与新奥科技发展有限公司经过近5年联合攻关研发成功焦炉气合成天然气预还原催化剂及工艺，并已完成吨级规模的催化剂工业化试生产。目前，利用该工艺建设的1000标准立方米/天焦炉气制天然气中试装置已累计平稳运行10000小时。

焦炉气合成天然气预还原催化剂及工艺通过了河北省科技成果转化中心组织的成果鉴定。业内人士评价，该项目的开发成功，为我国焦炉煤气的综合利用提供了一条新途径，可使反应气中CO和CO2转化更完全，直接进入甲烷液化装置，能量利用更合理，经济效益、环境效益和社会效益显著。

焦炉设备煤基能源利用走出新路

作为新奥集团从事煤基清洁能源领域技术研究与开发的高新技术企业，新奥新能(北京)科技有限公司(以下简称为新能科技)从事煤的洁净利用及其相关领域研究，多年来坚持走自主创新和合作开发相结合的道路，建成了从基础研究，应用研究到工程开发较为完备的科研开发体系，逐步形成了具有自主知识产权的核心技术，有效地推进了煤基洁净能源技术和产业化发展。

新能科技组织科研人员经过技术调研，确立了焦炉气合成天然气预还原型催化剂及其工艺的研究方向，加入了我国焦炉气综合利用技术的研发大军。

为何选择这个方向，新能科技总经理常俊石向笔者道出了原委：作为世界上焦炭生产国，我国的焦炉气燃烧排放或直接排放，造成严重的环境污染和大量的能源浪费，已成为不争的事实。虽然，焦炉气制甲醇和生产尿素都是实现以“化”带“焦”的重要途径，但市场波动、国家政策的限制，以及能源利用要求的提高都迫切需要开拓新的焦炉气综合利用技术。

焦炉气的主要成分是CH4、CO、CO2和H2，可以作为燃气使用，因其含有大量的CO和H2、热值相对较低且杂质较多给城镇输送和使用带来诸多不便。常俊石介绍，如果将焦炉气中的CO、CO2转化成甲烷，可以提高燃气中甲烷的含量，增加燃气的热值，提升燃气的品质，使其达到天然气的标准。

天然气是一种清洁能源，焦炉气合成天然气的成本比煤制天然气有更大竞争力，既符合国家的能源政策，其充分、合理利用工业排放气资源，减少温室气体排放，同时又能为企业带来巨大的经济效益，因此焦炉气合成天然气是一个高附加价值的产品。

明确了方向，新能科技联合新奥科技发展有限公司立即组成了核心技术研发团队，并确立了合成低成本天然气，实现低能耗、高效率、近零排放的技术目标。2006年8月该项目的研发技术方案通过评审，开始进行实验室研究。

焦炉气合成天然气预还原催化剂及工艺项目由2006年开始至2010年中试实验结束历经约5年时间。项目负责人之一的新能科技高级工程师蒋建明介绍说，核心技术研发团队由15名科研人员组成，其中博士、硕士8人，参加中试试验装置设计人员18人，参加中试基地建设和日常运行人员32人。项目研发期间，投入使用的试验及测试设备仪器627件套，总价值1.98亿元。大型仪器设备主要包括化学/物理吸附仪、激光粒度仪、等离子发射光谱仪、X-射线衍射仪、差热-热重分析仪、硫分析仪、紫外可见光分光光度计、气相色谱仪等现代化大型分析仪器，以及数套催化剂评价装置等。用于焦炉气合成天然气小试及中试试验运行费用超过2000万元。

高性能催化剂取得突破

焦炉设备焦炉气合成甲烷是一个较复杂的反应体系，反应特点主要有两个：其一是CO、CO2与H2的甲烷合成反应是强放热反应，其二是CO和CH4的析碳反应会使催化剂失活。抓住了这两个反应特点，科研人员很快打开了实现“低能耗、高效率、近零排放”技术目标的一扇扇门。

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