焦炉气制液化天然气技术调研(初稿)0620.doc

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1、焦炉气制液化天然气技术调研（初稿）版次0.1（2013年06月10日）编制 穆立文 杜向前 巴换粉审核张 岗节能环保技术开发中心1 焦炉煤气制液化天然气项目背景12 焦炉气制液化天然气工艺技术简介32.1 直接提甲烷工艺42.2 甲烷化合成工艺52.2.1 焦炉煤气的净化52.2.2 焦炉煤气甲烷化52.2.3 变压吸附（PSA）62.2.4 加压、制冷62.3 两种工艺路线对比分析63 焦炉气制液化天然气国家政策74 国内焦炉气制液化天然气项目现状75 国内外焦炉气制液化天然气技术提供商介绍105.1 国外技术供应商105.2 国内技术供应商136 焦炉气制液化天然气项目经济分析197 结论

2、261 焦炉煤气制液化天然气项目背景全国有大、中、小型焦化企业2000多家，其中1/3生产能力为钢铁联合企业，2/3为独立的焦化企业，这部分企业每年副产焦炉气近900亿Nm3，除回炉加热自用、民用和生产合成氨或甲醇外，每年放散的焦炉气约200亿Nm3，既污染环境，又造成能源的巨大浪费。利用我国丰富的焦炉煤气资源优势，发展焦炉煤气制天然气有着极其重要的意义：（1）有效解决剩余焦炉煤气综合利用问题，促进我国节能减排目标实现，促进低能耗、低污染、低排放的经济发展模式；（2）符合国家的能源政策，加强高碳能源的低碳化，实现煤炭的洁净高效利用，减少温室气体的排放，发展低碳经济； （3）充分合理利用焦化企业

3、排放废气资源，为企业带来巨大的经济效益，优化产业结构，使焦炭行业的健康有序发展，提升资源利用效益，构建资源节约型社会；（4）减少二氧化硫、粉尘排放量和氮氧化合物排放量，并有助于减少酸雨形成，从根本上改善环境质量；改善民生，极大地提高居民生活质量。近年来，随着我国对焦炉气利用项目的日益重视，逐步开发出一些符合我国国情的焦炉气综合利用技术，并得到了运用，如焦炉气用于生产化肥、甲醇，用于发电、制氢、制液化天然气等，具体比较见表1。表1 焦炉气综合利用技术比较应用技术优点缺点适应性城市燃气工艺简单，维护费用比较小。1. 焦炉气供应无法随着城市用气量大小调整；2. 焦炉气中的杂质比较多。由于缺点较多，现

4、在基本淘汰。用于生产化肥1. 综合成本相对于以天然气和煤为原料的成本低；2. 工艺成熟，有多年的运行经验。1. 工艺复杂，能耗相对高, 生产规模小；2. 产品市场竞争激烈，综合效益不高。用于生产甲醇1. 较天然气和煤为原料生产成本低，有市场竞争力；2. 工艺成熟，有多年运行经验。1. 对原料气要求比较高，年产10万他甲醇项目需要年产100万t的焦炭企业提供原料气，适应大型炼焦企业。中小炼焦企业投资甲醇项目成本优势有所下降；2. 受上游生产状况影响大，原料气中的氢气不能完全利用；3. 甲醇产品市场过于饱和，经济效益低。比较适用于百万吨以上企业。用于发电1. 投资较小，建设周期较短；2. 设备占地

5、少，操作简单，工艺成熟。1. 小焦化厂产生的电量小，上电网困难；2. 大型焦化厂发电，综合经济效益一般。相对来说比较适应小型炼焦企业。用于制氢1. 投资小，运行费用低；2. 可以节约焦炭，减少二氧化碳排放。受下游市场制约，并运输困难。需与相关装置配合才能产生经济效益。用于还原铁1. 投资中等，效益非常高；2. 可以节约焦炭，减少二氧化碳排放。局限性大，必须建设在炼钢厂附近。适用于大型炼钢厂配套的焦化厂。用于低温分离生产LNG1. 投资低于焦炉气生产甲醇；2. 产品有LNG，还可生产氢气，综合利用率高；3. 操作弹性大，受上游的气量影响小；4. 生产方式灵活，产生的氢气可利用氢气锅炉为全厂提供动

6、力，也可以用于合成氨。在氢气利用上，用氢气燃烧提供动力经济效益不能达到最大化。非常适合于中小型炼焦企业。焦炉气甲烷化制合成液化天然气关键技术开辟了焦炉气高效利用新途径，不仅能以“化”带“焦”，带动焦化和能源产业技术进步，还能解决焦炉气排放造成的环境污染和资源浪费问题，国内外对此进行了大量研究并取得了成功。焦炉煤气合成液化天然气是一种很好的利用途径，合成的天然气可进一步加工成液化天然气（LNG）。与焦炉煤气制甲醇等工艺相比，合成天然气技术具有原料利用率高、工艺流程简单、投资低、产品附加值高等优势。2 焦炉气制液化天然气工艺技术简介焦炉煤气，又称焦炉气，由于可燃成分多，属于高热值煤气，粗煤气或荒煤

7、气，是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可生产焦炉气300350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%60%）和甲烷（23%27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%8%）、C2以上不饱和烃（2%4%）、二氧化碳（1.5%3%)、氧气(0.3%0.8%)、氮气(3%7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。与车用压缩天然气（CNG）不同，液化天然气（LNG）目前国内还

8、没有明确的技术标准。可以以进出口液化天然气质量评价标准（SN/T 24912010）作参考，其中液化天然气技术指标如表2所示。表2 液化天然气技术指标项目质量指标试验方法一级二级组分（物质的量分数）/%GB/T13610甲烷8375C4烷烃1.52.0C5烷烃0.10.5CO20.10.1氧0.010.01氮11总硫（以硫计）/mgm-3530GB/T 11061、GB/T 19207、GB/T 11060.1硫化氢/mgm-315GB/T 11060.1、GB/T 18605.1、GB/T 18605.2高热值/MJm-339.038.0GB/T 11602注：参比条件为15/101.325

9、 kPa，试验方法也可采用贸易合同指定的方法。对达不到表2所列二级液化天然气质量指标的，评定为三级液化天然气。焦炉气制液化天然气工艺技术主要有直接提甲烷工艺以及甲烷化合成工艺，具体如下。2.1 直接提甲烷工艺为了使焦炉气利用途径多元化，解决一些中小焦化企业焦炉气高效利用问题，中科院理化所开发出了焦炉气低温分离生产联产氢气工艺。此工艺将膜分离和低温精馏分离技术相结合，利用物理方法将焦炉气中的氢气和甲烷进行分离提纯，同时得到液化天然气和纯净的氢气，从而达到高效利用焦炉气的目的。液化天然气是目前市场上稀缺的商品，而氢气可以用来为全厂提供热力和动力，还可以作为原料供给氧化氢、合成氨、苯加氢精制等装置，

10、其经济效益较用焦炉气发电高得多。其生产工艺如图1所示。图1直接提甲烷工艺流程示意图从焦化厂出来的焦炉气压力比较低，经升压至后进入净化工序，脱去焦炉气中的硫、碳、芳香烃等杂质后，进入膜提氢工序，分离出部分含量高的氢气进入氢气动力锅炉，为全厂提供动力和热力，多余氢气可以生产液氢，也可以输送到其他装置作为原料气。膜分离产生的非渗透气富含甲烷、少量的氢气和氮气进入液化工序，将温度降至-170，然后进入精馏工序，塔底产生的产品进入储存工序，塔顶产生的氮气和氢气的混合气体则作为焦炉气净化单元的再生气利用，再生后的废气汇入焦化厂的燃气管网。2.2 甲烷化合成工艺图2 焦炉煤气甲烷化制LNG工艺流程示意图图2

11、所示为焦炉煤气甲烷化制LNG工艺流程示意图，其中包括焦炉煤气的净化、焦炉煤气甲烷化、变压吸附（PSA）、加压、制冷单元，具体如下。2.2.1 焦炉煤气的净化由于焦炉煤气组成复杂，需先要经过净化，脱除其中的苯、萘、油雾、硫化氢等。一般焦炉煤气自焦化厂出来前已经进行了苯、萘、硫等的粗脱，此时的原料焦炉煤气只需进一步精脱，去除剩余的苯、萘、硫等，以防原料焦炉煤气在低温输送过程中出现管道冻堵及甲烷化过程中催化剂中毒失效。焦炉煤气净化过程中硫的脱除对后续甲烷化反应有着至关重要的作用，一般精脱硫过程中，无机硫主要为H2S，可采用活性炭脱硫塔进行脱除，而有机硫则需在250300下，进行加氢转化为无机硫，然后

12、经高温氧化锌精脱硫塔进行脱除。2.2.2 焦炉煤气甲烷化甲烷化是焦炉煤气制取液化天然气中最重要的一环，因为焦炉煤气甲烷化程度的好坏直接影响甲烷的收率，也就直接影响产品的产量。净化后的焦炉煤气进入甲烷化工序，在甲烷化反应器内进行甲烷化反应，根据处理焦炉煤气量的大小，甲烷化反应可进行单段甲烷化反应或多段甲烷化反应。甲烷化催化剂多采用镍催化剂，甲烷化反应有等温过程及绝热过程，由于采用等温列管反应器，项目整体投资较大，且甲烷化反应过程中容易积炭，故中小型项目采用绝热甲烷化反应较好。目前，国内甲烷化催化剂做得较好的厂家主要有武汉科林精细化工有限公司、大连普瑞特化工有限公司、中科院等。其中，武汉科林的甲烷

13、化催化剂已应用于实践生产装置中，且运行良好。有些公司在工艺上进行改良，引进补碳工艺，将甲烷产量最大化。如太原理工大学与山西科灵环境工程设计技术有限公司通过向粗脱硫后的焦炉气中补碳，使焦炉气气体体积百分比满足（H2-3CO）/CO24 的化学计量比，然后压缩升压精脱硫进入甲烷化反应器，在Ni系催化剂作用下进行甲烷化反应，得到人工天然气，进而制备得到液化天然气。但该工艺也存在着碳源不易找寻、无氢气副产的问题。2.2.3 变压吸附（PSA）经甲烷化反应后，焦炉煤气中CH4的含量可达60以上，CO、CO2含量可达到制取LNG的净化要求，此时经过PSA分离，可将CH4进一步浓缩至90以上，副产H2也可达

14、到工业氢的指标，此时的H2可直接进行销售，也可进一步生产化工产品，如制取H2O2，作为合成氨、苯加氢的原料等。2.2.4 加压、制冷焦炉煤气中的CH4经浓缩、提纯后，进一步加压，可采用混合制冷、膨胀制冷等方式进行液化，从而制取产品LNG。2.3 两种工艺路线对比分析直接提甲烷工艺工艺技术简单可靠、氢气副产量较高，但是甲烷产量较低，且分离工艺复杂。而甲烷化合成工艺虽然最后仍有少量氢气剩余，但是其可增加甲烷产量，并且甲烷化后，有利于后续气体分离。目前，国内焦炉煤气制液化天然气项目大多采用甲烷化合成工艺。3 焦炉气制液化天然气国家政策（一） 国家鼓励的循环经济技术、工艺和设备名录（第一批）2012年

15、6月，国家发展改革委、环境保护部、科技部、工业和信息化部四部委共同颁布的国家鼓励的循环经济技术、工艺和设备名录（第一批），“焦炉煤气制天然气技术”被列入其中，针对焦炉煤气中氢气、CO和CO2含量高，甲烷含量低，热值小的特点，对焦炉煤气进行净化预处理，在高效甲烷化催化剂作用下进行甲烷化合成甲烷，分离出H2，得到合成天然气。实现化工、钢铁、能源等行业间的产业链接。（二）产业结构调整指导目录（2011年本）2011年3月，由国家发展改革委颁布的产业结构调整指导目录（2011年本），将“焦炉煤气高附加值利用先进技术的研发与应用”列入鼓励类项目。（三）工业节能“十二五”规划2012年2月，工业和信息化部

16、印发工业节能“十二五”规划，将“工业副产煤气回收利用工程”列入重点节能工程。加大焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、炼化尾气等工业副产煤气的回收力度，促进工业可燃气体资源综合利用。优化工业副产煤气回收工艺，提高副产煤气回收率，减少煤气放散损失，提高煤气净化质量，推广煤气高温高压发电和燃气蒸汽联合循环发电技术。发展以工业副产煤气为原料的综合利用技术，研发推广焦炉煤气作为冶炼还原和化工原料，采用转炉煤气、高炉煤气等混合煤气作为替代燃料。4 国内焦炉气制液化天然气项目现状由于受焦炉煤气供应量的限制，单个焦炉煤气制天然气项目规模偏小。但焦炉煤气制天然气项目符合节能减排与资源综合利用政策，受到政府鼓励，因此项

17、目审批方面较为容易。经过前期的研发和试验后，国内焦炉煤气制天然气项目工业化速度较快，其技术也大多国产化，据统计，目前在建、待建和拟建的焦炉煤气制天然气项目已有三十多个，如表3所示。表3国内焦炉煤气制天然气项目汇总序号项目名称规模地点工程阶段技术来源1太工天成焦炉煤气制天然气年产1亿Nm3 LNG山西河津已建成中科院理化技术研究所2沁县华安焦化焦炉煤气制天然气2.4亿Nm3/a焦炉煤气山西沁县在建西南化工研究设计院3山西阳光焦化焦炉煤气制天然气年产1.4亿Nm3天然气山西河津在建西南化工研究设计院4太原煤炭气化古交焦炉煤气合成天然气未知山西古交立项5山西燃气焦炉煤气制天然气未知山西清徐立项6山西

18、安泰焦炉煤气制LNG4.5亿Nm3/a焦炉煤气山西介休立项西南化工研究设计院7山西古县正泰煤气化有限公司焦炉煤气制备天然气30000 Nm3/h焦炉煤气山西古县在建西南化工研究设计院8山西国新楼俊焦炉煤气制天然气50000 Nm3/h焦炉煤气山西孝义在建西南化工研究设计院9新汶矿业集团内蒙古恒坤化工焦炉煤气制LNG装置1.2亿Nm3/a焦炉煤气内蒙鄂托克前旗已投产（未长期连续投产）英国戴维公司甲烷化技术10内蒙古乌海市华清能源焦炉煤气制天然气6000Nm3/h焦炉煤气内蒙乌海已投产（未长期连续投产）北京溯希至清科技有限公司，武汉科林精细化工有限公司11华油乌海焦炉煤气制LNG240000Nm3

19、/h LNG内蒙乌海一期已投产（未长期连续投产）丹麦托普索公司甲烷化技术，中国天辰工程公司总承包12曲靖市麒麟气体能源有限公司焦炉煤气制LNG8500 Nm3/h焦炉煤气云南曲靖已投产（最近报道）上海华西化工科技有限公司13云南富源华鑫能源开发有限责任公司焦炉煤气制LNG20000 Nm3/h焦炉煤气云南富源成功试车大连凯特利催化工程技术有限公司提供“甲烷化催化剂”14曲靖云投新奥能源开发有限公司焦炉气制液化天然气年产6300万Nm3天然气云南曲靖在建新地能源工程技术有限公司15贵州黔桂天能焦化有限责任公司焦炉煤气制LNG50000 Nm3/h焦炉煤气贵州盘县设计16贵阳公交和贵州华能焦化焦炉

20、煤气制LNG25000 Nm3/h焦炉煤气贵州清镇立项大连凯特利催化工程技术有限公司17河北裕泰焦炉煤气制天然气年产3.5亿Nm3 CNG河北磁县立项西南化工研究设计院18冀中能源焦炉煤气制天然气年产9000万Nm3天然气河北石家庄在建武汉科林精细化工有限公司总承包，北京溯希至清科技有限公司19唐山新奥永顺焦炉煤气合成天然气2.4亿Nm3/a焦炉煤气河北唐山在建新地能源工程技术有限公司20中海油河北焦炉煤气制LNG年产2亿Nm3 LNG河北迁安立项21河南京宝新奥焦炉煤气制LNG2.8亿Nm3/a焦炉煤气河南平顶山已投产（最近报道）新地能源工程技术有限公司22河南利源燃气有限公司焦炉煤气制LN

21、G12500 Nm3/h焦炉煤气河南安阳立项23中海油山东新能源有限公司34500Nm3/h焦炉煤气制LNG年产10万吨LNG山东菏泽在建丹麦托普索（topse）24中油燃气山东焦炉煤气制LNG年产2亿Nm3 LNG山东鱼台立项25山东菏泽富海能源发展有限公司34500 Nm3/h焦炉煤气制LNG年产1.1亿Nm3 LNG山东郓城在建上海华西化工科技有限公司26安徽皖能焦炉煤气制天然气未知安徽临涣立项27新疆金晖兆丰能源股份有限公司焦炉煤气制LNG37378 Nm3/h焦炉煤气新疆拜城在建四川天一科技设计28陕西龙门煤化工有限责任公司焦炉煤气制LNG460万Nm3/d焦炉煤气陕西韩城在建赛鼎工

22、程有限公司设计29陕西府谷恒源焦炉煤气制LNG1.5亿Nm3/a焦炉煤气陕西府谷设计30征楠鹤岗煤化工有限公司焦炉煤气制LNG30000 Nm3/h焦炉煤气黑龙江鹤岗设计新地能源工程技术有限公司31七台河市隆鹏能源有限责任公司焦炉煤气制LNG1.2亿Nm3/a焦炉煤气黑龙江七台河立项北京众联盛化工工程有限公司可研报告32攀枝花华益能源有限责任公司焦炉煤气制LNG3亿Nm3/a焦炉煤气四川攀枝花设计华益能源33唐钢气体滦县焦炉煤气制LNG40000 Nm3/h焦炉煤气河北滦县在建新地能源工程技术有限公司5 国内外焦炉气制液化天然气技术提供商介绍5.1 国外技术供应商（一）丹麦托普索（Topse）

23、公司总部位于丹麦哥本哈根市郊Lyngby的Topse公司，成立于1940年，Topse公司五十多年来业务所涉及的范围包括合成氨、氢气、蒸汽转化、甲醇、甲醛、二甲醚和甲烷化等，在环保领域关注脱除二氧化硫、氮氧化物及其它对环境有害化合物的废气净化处理的技术，对以上生产提供工艺设计、全程所需的催化剂以及部分专有设备。其中合成氨领域是Topse公司最具优势的业务领域。丹麦托普索公司曾拥有项甲烷化方面的专利。丹麦托普索公司开发甲烷化技术可以追溯至20世纪70年代后期，之后一直从事该项技术开发，并可以同时提供催化剂及其甲烷化技术。该公司开发的甲烷化循环工艺（TREMPTM）技术具有丰富的操作经验和实质性工

24、艺验证，保证了这一技术能够用于商业化。该工艺已经在半商业规模的不同装置中得到证明，在真实工业状态下生产200m3/h3000m3/h的SNG。另外，托普索公司对甲烷化催化剂的研究也具有很高的水平，其MCR-2X甲烷化催化剂在200700之间都具有很高的活性。在TREMPTM工艺中，反应在绝热条件下进行。反应产生的热量导致了温度的骤升，通过循环来控制第一甲烷化反应器的温度。TREMPTM工艺一般有三个反应器，第二和第三绝热反应器可用一个沸水反应器（BWR）代替，虽投资较高，但能够解决空间有限问题。另外，在有些情况下，采用四个绝热反应器是一种优化选择，而在有些条件下，使用一个喷射器代替循环压缩机。

25、除了核心技术外，因为生产甲烷的过程要放出大量的热量，如何利用和回收甲烷化热量是这项技术的关键。托普索工艺可以将这些热量再次利用，在生产天然气的同时，产出高压过热蒸汽。其甲烷化工艺具有以下特点：（1） 热回收率高。采用耐高温MCR-2X催化剂，提高了反应温度，增加了热回收效率。在TREMPTM甲烷化反应中，反应热的84.4%以副产高压蒸汽得以回收；9.1%以副产低压蒸汽得以回收；有约3%的反应热以预热锅炉补给水的形式得以回收利用。（2） 催化剂在700下都具有很高的活性，因此反应可以在高温下进行，这样可以减少气体循环量，降低压缩机功率，节约能耗。（3） 原料气进口要求通过变换将水碳比调节至略大于

26、3。（4） MCR-2X催化剂在高温工况下工作，不仅可以避免羰基的形成，而且可以保持活性高、寿命长。（5） 在反应器后设置了冷却系统对反应气进行脱水处理，从而改变了甲烷化反应的化学反应平衡，使出口气体中甲烷浓度更高。（6） 托普索生产的合成气甲烷体积分数可达94%96%，高位热值达3738038220kJ/m3，产品中杂质很少，完全可以满足国家天然气标准以及管道输送的要求。在国内，丹麦托普索公司的甲烷化工艺技术已应用于多个焦炉煤气制合成天然气（SNG）项目中，其中包括目前全球两套最大的焦炉煤气生产替代天然气（SNG）装置中国石油集团旗下的中国国家气体公司位于内蒙古乌海的两套SNG装置，两套SN

27、G装置的LNG生产能力达10亿m3/a。（二）英国戴维（Davy）公司总部位于英国伦敦的戴维工艺技术公司，创立于19世纪末，主要从事先进工艺技术的开发、工程设计以及全球转让，在全球油气生产、日用化学品生产、精细化学品生产技术和技术转让方面享有很高的声誉。其中C1化工技术主要包括：甲醇合成、天然气裂解、GTL和费托技术，以及SNG工艺技术。20世纪90年代末期，Davy工艺技术公司获得了将CRG技术对外转让许可的专有权，并进一步开发了CRG技术和最新版催化剂。Davy甲烷化工艺技术除具有托普索TREMPTM工艺可产出高压过热蒸汽和高品质天然气特点外，还具有如下特点：催化剂已经过工业化验证，拥有美

28、国大平原等很多业绩；催化剂具有变换功能，合成气不需要调节H/C比，转化率高；催化剂使用范围很宽，在230700范围内都具有很高且稳定的活性。Davy甲烷化工艺中，采用Davy公司生产的CRG高镍型催化剂，其中镍含量约为50%，该催化剂的起活温度为250，最佳活性温度在300600，失活温度大于700，在使用前须对H2进行还原，若温度低于200，催化剂会与原料气中的CO等生成羰基镍，但是正常运行时系统温度在250以上，J&M公司可以提供预还原催化剂。因此在开停车段，要避免Ni(CO)4的产生，一般需用蒸汽将催化剂床层温度加热或冷却到200以上，然后用氮气作为冷媒或热媒介质置换。对于甲烷化反应，合

29、适的n(H2) / n(CO) = 3，但在Davy甲烷化工艺中对该比例不需要严格控制，对原料气组分中的CO2也没有严格要求，这是由于CRG催化剂本生具有CO变换的功能。另外CRG催化剂具有对CO和CO2良好的选择性，因此，在净化工艺中，应选择经济的CO2净化指标。原料气经脱硫后直接进入甲烷化反应，一般要求净化总硫体积分数小于0.110-6就可以，但在戴维甲烷化工艺中甲烷化反应器前设置了保护床，以进一步脱硫，脱硫后总硫小于3010-9。由于反应温度的差别，补充甲烷化反应器中的催化剂寿命约比大量甲烷化反应器中催化剂寿命高23年。从已运行的情况来看，催化剂失活主要有2种原因：催化剂中毒，主要毒物为

30、S；催化剂高温烧结。另外催化剂结碳后，也可能造成催化剂局部失活。甲烷化过程是一个高放热过程，在戴维甲烷化工艺流程中可以产出高压过热蒸汽(8.612.0MPa，485)，用于驱动大型压缩机，每生产1000m3天然气副产约3t高压过热蒸汽，能量效率高。Davy工艺生产的SNG气体中，甲烷体积分数可达94%96%，高位热值达3726038100kJ/m3，满足国家天然气标准以及管道输送的要求。（三）德国鲁奇（Lurgi）公司鲁奇公司作为煤制天然气行业的先行者，在很早就已经开展了甲烷化生产天然气的研究。鲁奇甲烷化技术首先由鲁奇公司、南非沙索公司在20世纪70年代开始在两个半工业化实验厂进行试验，证明了

31、煤气进行甲烷化可制取合格的天然气，其中CO转化率可达100，CO2转化率可达98，产品甲烷含量可达95，低热值达8500kcal/Nm3，完全满足生产天然气的需求。世界上惟一一家以煤生产SNG的大型工业化装置美国大平原Dakota采用的就是Lurgi设计的甲烷化工艺，催化剂采用J&M公司生产的CRG催化剂，该技术具有丰富的操作经验。Lurgi甲烷化工艺的1号、2号反应器采用普通的固定床反应器，3号反应器则使用管壳式反应器。5.2 国内技术供应商（一）西南化工研究设计院西南化工研究设计院从2006年开始组织科技人员攻关焦炉气制天然气技术，先后完成了该项目的小试、模拟实验和处理1000m3/h焦炉

32、气的中试装置试验，并对焦炉气的净化甲烷化分离系统进行了技术集成开发，已申报了4项发明专利，其中“一种利用焦炉煤气制合成天然气的方法”与“一种利用焦炉气制备合成天然气的甲烷化反应工艺”已授权。西南化工研究设计院开发的焦炉煤气制天然气技术主要有四大创新点：（1） 催化剂同时具备完成甲烷化、脱氧和多碳烃转化三个功能；（2） 多级串联、气体循环、蒸汽回收等甲烷化工艺流程，合理移走甲烷化的反应热，同时实现充分合理利用；（3） 采用变温吸附新技术，有效除去焦炉气中的焦油、粉尘和萘，保护相关设备和防止催化剂中毒；（4） 实现焦炉气净化、甲烷化以及变压吸附气体分离成套技术的集成创新，在制合成天然气的同时还可得

33、到99.99的纯氢。目前，该院研究开发的“焦炉气制天然气”新技术正在工业化示范和推广。山西楼东俊安煤气化有限公司焦炉煤气制合成天然气（SNG）项目和山西沁县焦炉煤气制6.8万t/a液化天然气项目已开工建设。其他还有山西安泰集团、山西能源产业集团、山西亚鑫焦化集团等多家国内焦化企业拟采用该院焦炉煤气甲烷化制合成天然气技术。（二）大连凯特利催化剂工程技术有限公司（中科院大连化学物理研究所）大连凯特利催化工程技术有限公司是经中国科学院批准，由中国科学院大连化学物理研究所联合中国科技产业投资管理有限公司、大连国有资产经营有限公司及自然人共同发起，以国家催化工程技术研究中心为基础，由原大连普瑞特化工科技

34、有限公司和大连圣迈化学有限公司重组整合设立的高新技术企业。该公司依托中国科学院大连化学物理研究所雄厚的科研实力和其投入的具有自主知识产权的专利及专有技术，致力于系列吸附、脱氧、脱硫、食品级二氧化碳净化、系列甲烷化合成天然气、系列氮氧化物治理等技术的开发与应用，以及与之配套的各类催化剂、吸附剂、各种工业气体纯化设备等产品的研发、生产、销售和服务。大连凯特利催化剂工程技术有限公司在上世纪80年代中科院大连化学物理研究所水煤气甲烷化技术的基础上，结合焦炉煤气组成以及工况条件的特点，历经数年，开发出耐高温、高活性、高稳定性的焦炉煤气甲烷化催化剂，并与山东、山西等地多家企事业单位共同完成了工艺中试，取得

35、了两个省级鉴定（鲁科成鉴字2010第511号和晋科成鉴字2011第315号）。该公司焦炉煤气甲烷化催化剂的首次工业化应用为云南富源华鑫能源开发有限责任公司焦炉煤气甲烷化制天然气项目，该项目采用的大连凯特利催化剂工程技术有限公司甲烷化工艺，2013年4月，该项目已试车成功。（三）新奥科技发展有限公司新奥科技发展有限公司和新奥新能（北京）科技有限公司于2006年初开始组织科研人员进行焦炉气合成天然气预还原型催化剂及其工艺的研究开发，经过近5年联合攻关，成功开发出焦炉气合成天然气预还原催化剂及工艺，并完成吨级规模的催化剂工业化试生产，为焦炉气制天然气技术工业化应用奠定了基础，已申请多项专利。其中10

36、00Nm3/d中试装置累计平稳运行超过10000小时。2010年12月18日，该项目通过河北省科技成果转化中心组织的成果鉴定。（四）上海华西化工科技有限公司上海华西化工科技有限公司是成都华西化工科技股份有限公司在上海成立的子公司，主要服务于石化、化工、冶金等企业，提供各种气体生产技术、各种加氢技术和相关的工程设计（包括可研报告、基础设计和详细设计等）。上海华西化工科技有限公司拥有变压吸附（PSA）制氢气、变压吸附（PSA）制一氧化碳、变压吸附（PSA）制二氧化碳、变压吸附（PSA）制氧气、变压吸附（PSA）制氮气技术；煤层气提浓技术；焦炉煤气制天然气（LNG）技术；天然气制氢技术、干气制氢技术

37、、甲醇裂解制氢技术；汽柴油加氢精制技术、柴油加氢改质技术、蜡油加氢技术、煤焦油加氢技术；催化汽油选择性加氢技术、气体分馏技术；MTBE技术；甲醇合成技术。具有丰富的技术开发、工程设计、总承包的经验和众多的业绩。该公司于2009年成功开发出焦炉煤气制液化天然气（LNG）工艺技术，其工艺原理为：以焦炉煤气为原料，经过脱硫、压缩及净化、甲烷化、深冷四个部分生产合格的液化天然气（LNG）。目前，该技术已成功应用于曲靖麒麟焦化8500Nm/h焦炉煤气和1500Nm/h高炉煤气甲烷化制LNG项目中，并具有以下技术优势：（1） 先进的预处理技术：上海华西化工科技有限公司在焦炉煤气预处理方面的先进领先技术和丰

38、富的工程经验（有二十几套焦炉煤气预处理业绩，单套最大焦炉煤气预处理规模达到26万方/时），确保了焦炉煤气预处理后的杂质含量（如焦油、萘、硫等）完全满足进入甲烷化的反应要求，满足LNG对杂质含量的极低要求，确保了甲烷化部分和深冷部分的长周期安全运行。云南曲靖麒麟气体能源有限公司对本投产装置的产品进行了严格和权威的分析，LNG总烃含量超过99%，甲烷含量超过98%，产品质量远超国内市场上的LNG。（2） 先进的一段等温甲烷化技术：曲靖市麒麟气体能源有限公司8500Nm3/h焦炉煤气制LNG装置作为国内首套焦炉煤气制LNG项目，无论国外技术还是国内技术，在此之前都没有一套成功应用实例，而上海华西化工

39、科技有限公司采用自主研发的一段等温床甲烷化技术，与国外LURGE、TOPSO以及戴维公司等的多段绝热甲烷化技术相比，少了两到三个绝热反应器、三到四套蒸汽发生系统和一台大型循环压缩机，仅投资一项就节省了70%以上，还为用户节省了上千万的专利技术费，运行能耗也大幅度降低。从实际运行情况来看，甲烷化反应器出口的残余二氧化碳含量完全符合设计要求，甚至比预期更理想，这在国内属于首创，甚至为世界首创。这也为焦炉煤气再利用开辟了新的领域，大幅度提高了焦炉煤气资源的附加值。（3） 高炉煤气配入工艺技术：本装置高炉煤气的配入工艺也是本工程的一大特点，在国内外均没有使用先例，属于国内外首创。高炉煤气的热值很低，可

40、利用价值不是很大，通常用来发电，但是将其按照一定的比例配入到焦炉煤气中发生甲烷化反应生产LNG，很大的降低了LNG的生产成本。焦炉煤气制LNG业绩：与曲靖麒麟焦化8500Nm/h焦炉煤气和1500Nm/h高炉煤气甲烷化制LNG业主签订总包合同。（五）成都五环新锐化工有限公司成都五环新锐化工有限公司是由四川五环化工研究所改制而成的有限责任公司，专业从事气体分离与净化的研究开发。自1995年成立以来，在中小化肥厂变换气脱碳、制氢、高纯度食品级二氧化碳装置、甲醇裂解制氢、氨裂解制氢、酸性气体脱除等领域均有所建树。该公司专门从事二氧化碳、焦炉煤气、煤层气等工程的设计和开发，2007年正式进入LNG（液

41、化天然气）领域，并于2008成功投运国内第一套拥有自主知识产权、日产LNG 15万方工业装置。该公司与大连普瑞特化工科技有限公司、山东铁雄能源煤化有限公司合作的“焦炉煤气甲烷化合成天然气”项目，在山东铁雄能源煤化有限公司焦化厂完成了工业焦炉煤气的全流程1000小时连续试验，并于2010年7月31日在山东邹平县通过了由山东省科委主持的技术鉴定，并共同申请了发明专利，专利名称为：一种焦炉煤气甲烷化合成天然气的工艺，已授权。焦炉煤气制LNG业绩：国内第一套焦炉气直接提甲烷制LNG“太工天成焦炉气综合利用示范项目”（LNG为25万Nm3/天）提供气体净化工艺包；山东铁雄焦化厂200Nm3/h甲烷化技术

42、试验装置试验成功。（六）武汉科林精细化工有限公司武汉科林精细化工有限公司，以武汉理工大学、武汉大学和武汉工程大学为技术依托，主要从事各种催化剂、吸附剂、净化剂及工业原料气净化、油品净化工艺的研究、开发、生产、销售和技术服务。下辖二个生产基地，拥有6条大型催化剂生产线，年催化剂产量超过10000吨。武汉科林精细化工有限公司在国内率先开发出焦炉气甲烷化制天然气工艺及催化剂（W907新型甲烷化催化剂），并于2010年设计了国内首套工业示范装置（乌海华清能源科技有限公司焦炉气甲烷化制CNG），装置于2010年底一次开车成功，该公司开发的甲烷化催化剂已申请专利。焦炉煤气制LNG业绩：冀中能源集团焦炉气制

43、天然燃气项目（该分两期建成，其中一期建成年处理量2.3亿Nm3焦炉气制9107Nm3天然气）；乌海华清能源科技有限公司焦炉气甲烷化制CNG。（七）中科院理化技术研究所中国科学院理化技术研究所于2008年开始焦炉煤气制天然气相关技术的研究，并于同年4月与太原理工天成科技股份有限公司签署合作协议，共同实施“焦炉气综合利用新工艺示范工程”项目。该工程于2010年3月，在山西省河津市顺利产出合格的LNG产品，标志着该所研发的焦炉煤气低温分离生产液化天然气技术已进入工业化应用阶段。目前，该所关于焦炉煤气制天然气相关技术方面已申请发明专利3项，其中1项已授权，实用新型专利1项。中科院理化技术研究所开发的焦

44、炉煤气制天然气新工艺采用联合净化工艺脱除焦炉气中的硫、苯、萘、焦油、二氧化碳、水等杂质，利用膜分离装置提取氢气，提氢后富甲烷气体进入液化精馏单元，通过低温精馏得到合格的LNG，最后LNG通过精馏塔压力自流进入LNG产品储罐。该所无工程设计资质，借用武汉五环化工设计院（化四院）甲级资质。其焦炉煤气制LNG业绩包括：国内第一套焦炉气直接提甲烷制LNG“太工天成焦炉气综合利用示范项目”（LNG为25万Nm3/天）装置区总包；为山西华诚焦化焦炉煤气制LNG及综合利用项目（LNG为7万Nm3/天）提供工艺包及详细设计；为内蒙古华油天然气公司乌海焦炉煤气节能减排及综合利用项目（LNG为120万Nm3/天）

45、编制可研报告；为“新矿内蒙古能源有限责任公司内蒙古恒坤化工有限公司1.2亿m3/年焦炉煤气制LNG项目” 提供混合冷剂制冷工艺包设计及技术服务。（八）新地能源工程技术有限公司新地能源工程技术有限公司始建于1993年，注册资金1亿元人民币，总部位于河北省廊坊市经济技术开发区。主要从事市政工程、煤化工、气化采煤、电力等领域的研发、设计、制造、施工和工程总承包业务，是一家在能源清洁综合利用领域最具代表性的高新技术企业。公司拥有专业的科研机构和一支高水平的研发团队，承担了煤基催化、气化、甲烷化，燃气净化、液化及系统能效等多项科技攻关任务，获得国家专利十余项，并形成多项具有自主知识产权的专有技术，在燃气

46、领域成为技术发展、应用和建设的引领者，在煤化工、气化采煤领域走在行业的技术前沿。新地能源工程技术有限公司成功开发了焦炉气合成天然气预还原催化剂及工艺技术，该技术已申请国家发明专利12项，并于2010年通过了河北省科技成果转化中心组织的成果鉴定。该公司已完成了吨级规模的催化剂工业化试生产，其中1000Nm/d中试装置累计平稳运行超过10000小时。焦炉煤气制LNG业绩：河南京宝新奥新能源有限公司焦炉气制液化天然气项目（年焦炉煤气处理量2.8亿立方米，年产液化天然气9400万立方米）；唐山新奥永顺35000Nm/h焦炉煤气制LNG项目；征楠鹤岗煤化工30000Nm/h焦炉煤气制LNG项目；曲靖云投新奥23000Nm/h焦炉煤气制LNG项目；唐钢气体滦县40000Nm/h焦炉煤气制LNG项目。（九）北京溯希至清科技有限公司北京溯希至清科技有限公司以专注能源、科技领先为宗旨，致力于中国能源行业洁净气体技术的开发与应用。该公司独特的产业技术包括：焦炉煤气转化生产天然气；矿井瓦斯气提纯天然气；煤层气热力开采；垃圾填