煤制天然氣工藝的研究與應用

王宇(內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司，內蒙古 赤峰 025350)

煤制天然氣工藝的研究與應用

王宇(內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司，內蒙古 赤峰 025350)

隨著時代的發展，科技的進步，煤制氣項目在我國工業發展中起到了至關重要的作用，特別是在煤制天然氣方面。隨著社會的發展和時代的進步，天然氣已經成為我國重要的能源結構，在以后的社會生活中起著重要作用，我國天然氣的供應情況相對落后，因此天然氣的供需情況嚴重不平衡。本文結合我國煤制天然氣技術的發展與應用進行分析，希望能夠緩解天然氣緊缺的局勢，給以后天然氣工程的發展提供鋪墊。

煤炭資源；煤制氣；工藝技術；發展前景

從我國天然氣的使用情況來看，天然氣供應是遠遠不能夠滿足其要求的，而天然氣作為我國能源結構的重要組成部分，承擔著重要責任，對各領域的發展來講起到重要作用。我國的天然氣資源短缺，人口相對密集，已知的天然氣資源顯然不能夠滿足社會生產的需求，現今急需能源結構的轉型。而煤炭制氣的發展則在一定程度上緩解了該類問題，通過煤制天然氣技術的發展和利用，降低了天然氣資源缺乏的問題。下面簡單結合煤制天然氣工藝技術的研究和應用進行分析，給煤制天然氣的發展提供一定幫助。

1 我國煤制氣的發展前景

所謂煤制氣產品，主要是以煤炭為生產原料的生產化工成分和能源產品。以往的煤制品一般以甲醇、氨、焦炭、電石等成分為主，而現今的煤制品包括能夠代替石油等化工能源的重要產品?，F今的煤制品一般是指天然氣、二甲醚、煤制烯烴等煤制品能夠有效通過煤炭來緩解其他能源結構的缺失，對于石油產品的使用來講有著重要價值。簡單來講，煤制品擁有很好的能源轉化效率，并且充當能源時還能夠增加產品的轉化率，對于液化產品來講尤其具有更好的效果。目前來看，煤制品的發展是十分可觀的，相比于傳統的煤化工產品具有明顯的優勢。而且在原料和燃料兩個化工方向上，煤制產品都能夠擁有更加優良的發展空間和發展角度。

2 煤制天然氣的概述

對于煤制天然氣來講，其主要成分是通過氣化、凈化以及甲烷化技術合成的。在石油開采中，只有其中的氣體才能夠被稱為天然氣。在不同的地理位置中，天然氣各組分也有很大的不同。一般是以甲烷、乙烷、丁烷等烷烴為主，還含有少量的有毒氣體等成分。一般把甲烷成分高于百分之九十的天然氣稱為干氣，低于百分之九十的天然氣稱為濕氣。相對于其他能源來講，天然氣無疑具有更加清潔的優勢，在使用過程中排出的廢氣較少。而煤制天然氣則具有更高的使用價值，其比普通天然氣來講擁有更好的轉化效果，并且消耗的能源較少。而且，煤制天然氣制造的過程中產生的環境污染也可以通過火炬燃燒和水處理環節進行可靠的避免。

3 煤制天然氣的工藝流程

在煤制天然氣的發展當中，我們可以發現煤制天然氣能夠很好的起到清潔煤炭資源的效果，特別是其中的劣質煤炭。而且還能夠通過對生物資源的利用，進行拓展生產，產出更多的天然氣，結合一般的天然氣進行使用，通過天然氣管道進行轉換，將生產過程中產生的天然氣用到日常供暖中去。煤制天然氣還能夠對環境保護起到很好的效果，保證了天然氣的正常使用，減少了二氧化碳的排放。所以，我們大致可以看出，煤制天然氣是未來能源結構發展的重要方向，下面主要通過對煤制天然氣生產進行簡單分析，對其中部分流程進行模擬，得到生產數據，然后根據實驗步驟對煤制天然氣節能優缺點進行探究。

3.1 工藝簡介

在煤制天然氣的生產過程中，主要通過對煤炭的處理，進行煤氣化、一氧化碳和氫氣的變換工作，然后再對其中的雜質氣體進行排除，提高天然氣中甲烷的含量?？偟膩碇v，煤制天然氣的主要生產步驟有：將原煤放到煤單元進行處理，通過輸煤皮帶和煤倉等設備通入到氣化爐中，采用蒸汽和氧氣來充當氣化成分進行處理。氣化爐中的原煤和氣化劑之間相互接觸，在一系列物理和化學變化后進行粗合成氣的生成。之后就可以得到一氧化碳、二氧化碳、甲烷等物質結合的氣體成分，然后再將這部分氣體通到煤氣單元中進行進一步處理。

粗合成氣在經過氣體變換后，就可以通過酸性氣體去除單位。粗合成氣的酸性氣體進行雜質氣體的去除。在甲烷單位中。我們可以通過某些設備進行脫硫反應，再將甲烷結合形成天然氣成分，就可以得到煤制天然氣。

3.2 煤制天然氣工藝技術

在煤制天然氣的生產當中，涉及到的工藝技術是十分復雜的。工藝生產主要通過煤氣化、變換冷卻、甲烷化等工藝工作實現煤制天然氣的生產，甲烷化技術是其中不可忽視的重要組成部分。在上世紀七十年代的煤制天然氣生產中，我們可以找到大量托普索甲烷化技術的應用，這種工藝在以往的煤制天然氣生產中起到重要作用，尤其是在煤氣反應的熱量循環中，我們大致可以發現某些設備工藝成本較高，但是能夠在一定程度上緩解空間狹小的問題。此外，我們還能夠通過這項技術對甲烷化中產生的熱量進行回收，再次進行利用，滿足天然氣生產的具體需求。

4 結語

在煤制產品的生產當中，煤制天然氣的生產對社會經濟發展具有至關重要的作用，并且具有很大的發展潛力。在煤制天然氣的生產當中，無疑是十分環保的，而且在使用過程中也能夠大量降低環境污染，受到國家政策的大力支持。近年我國在煤制天然氣的生產當中進行了進一步引導和規范，帶動了煤制天然氣工藝生產的規范化進行，對以后煤制天然氣的生產發展有促進作用。

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王宇，男，滿族，大學本科，煤制氣主操，助理工程師，煤制氣工藝應用與發展。