甲烷二氧化碳制合成氣萬方級裝置實現穩(wěn)定運行

• 2017年8月16日 YaoEnHua來源：中國化工網 1193 77
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近日，甲烷二氧化碳自熱重整制合成氣裝置在山西潞安集團煤制油基地實現穩(wěn)定運行，即在前期試運行和系統(tǒng)優(yōu)化的基礎上，6月21日該裝置啟動全系統(tǒng)運行并于7月10日實現滿負荷生產，8月2日完成了中國石油和化學工業(yè)聯合會組織的現場標定。截止到發(fā)稿之日，該裝置已穩(wěn)定運行10

近日，甲烷二氧化碳自熱重整制合成氣裝置在山西潞安集團煤制油基地實現穩(wěn)定運行，即在前期試運行和系統(tǒng)優(yōu)化的基礎上，6月21日該裝置啟動全系統(tǒng)運行并于7月10日實現滿負荷生產，8月2日完成了中國石油和化學工業(yè)聯合會組織的現場標定。截止到發(fā)稿之日，該裝置已穩(wěn)定運行1000小時以上，日產低H2/CO摩爾比產品氣高達20多Nm3，日轉化利用CO2高達60噸。

甲烷二氧化碳重整制合成氣技術源于中國科學院上海高等研究院、山西潞安礦業(yè)(集團)有限責任公司和荷蘭殼牌石油工業(yè)公司聯合啟動的甲烷二氧化碳重整項目。該項研究工作先后獲得國家自然科學基金、上海市科委重點項目、中科院戰(zhàn)略先導-煤專項、國家科技支撐和國家重點研發(fā)計劃的支持。經過初期對催化劑失活機理的深入研究，課題組在催化劑抗積碳穩(wěn)定性方面取得了重大進展，所研制的催化劑在模擬的工況下穩(wěn)定運行5000小時以上。在中科院戰(zhàn)略先導-煤專項和國家重點研發(fā)計劃-納米專項支持下，課題組完成了催化劑研制和反應器模擬研究以及百噸級催化劑的工程放大和生產，并在山西潞安集團的支持下實施了萬方級裝置的建設與運行。

CO2與CH4是典型的溫室氣體，又是重要的含碳資源。將CO2與CH4作為碳源，可以在一定條件下轉化為合成氣(CO和H2)，即稱之為甲烷二氧化碳重整或者干重整。相比較傳統(tǒng)的甲烷蒸汽重整，甲烷二氧化碳重整幾乎不消耗水，而是大量利用二氧化碳，降低能耗的同時并緩解溫室氣體減排壓力，因此受到世界的廣泛關注。然而，該反應過程特別容易積碳，抗積碳催化劑和專用反應器被公認為是其技術實現工業(yè)化的核心難題。因此，國內外相關研發(fā)尚未達到工業(yè)側線或示范的規(guī)模。正如張軍博士所言，上海高研院低碳轉化科學與工程重點實驗室成功解決了納米金屬的穩(wěn)定性問題，尤其是催化劑鑄造與內結構的匹配。此類納米介孔催化劑具有抗積炭和抗燒結雙功能，同時，反應器內結構與催化劑的優(yōu)化匹配是成功的另一個重要因素。在此基礎上，該技術可以拓展至水蒸氣重整和多重整應用，實現合成氣H2/CO比例(0.7-2.0)的靈活調變。因此，該技術適用于常規(guī)或非常規(guī)天然氣(富含CO2的海上天然氣、頁巖氣)的轉化利用，也適用于煤化工和冶金行業(yè)馳放氣的利用。

8月2日，中國石油和化學工業(yè)聯合會對中科院上海高研院、山西潞安礦業(yè)(集團)有限責任公司和荷蘭殼牌石油工業(yè)公司三方開發(fā)的甲烷二氧化碳自熱重整制合成氣關鍵技術與工業(yè)側線試驗裝置進行了72小時連續(xù)運行標定。專家組聽取了項目完成單位甲烷二氧化碳自熱重整關鍵技術與工業(yè)側線試驗裝置的建設、運行情況和標定準備工作的匯報，考察了現場運行情況，確定了標定方案，并對計量儀表、分析儀器、方法和各項標定指標計算方法進行了確認。在標定期間，專家組實地考察了現場轉化爐等主要系統(tǒng)的現場運行情況，查閱了原始數據記錄并對控制室、分析室、現場取樣等崗位逐一考察，確保本次標定數據真實、可靠。專家們一致認為，該研究開發(fā)了性能優(yōu)越的高效納米鎳基催化劑和專用反應器，優(yōu)化了工藝系統(tǒng)，建成了國際首套萬Nm3/h級規(guī)模甲烷二氧化碳自熱重整制合成氣工業(yè)側線裝置并穩(wěn)定運行，實現了CO2的高效資源化利用以及產品氣H2/CO的靈活可調，建議盡快開展工業(yè)化應用推廣。

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