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合成气发电排气处理

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合成气是以一氧化碳和氢气为主要组分,用作化工原料的一种原料气。合成气的原料范围很广,可由煤或焦炭等固体燃料气化产生,也可由天然气和石脑油等轻质烃类制取,还可由重油经部分氧化法生产。
技术介绍
技术优势

      合成天然气是一种根据甲烷化反应原理 , 利用相应的设备将含碳资源转化为甲烷的技术。我国的能源资源特点是少油、贫气、富煤。煤炭资源相对丰富,充分利用廉价的煤炭资源生产天然气,其能量利用率高、单位热值耗水量低,是解决我国天然气供需矛盾的重要途径。此外利用 CO2和生物质资源生产天然气,不仅可拓宽 CO2和生物质的利用方式,同时也将大大减少温室气体的排放。合成天然气技术主要包括煤直接合成天然气技术、煤经合成其制取天然气技术、生物制合成天然气技术、CO2甲烷化合成天然气技术、焦炉气合成天然气技术。

      煤直接合成天然气技术
      煤直接合成天然气技术是指以煤为原料一步气化生成甲烷,根据煤甲烷化过程中添加气化剂的不同,该技术可分为加氢气化技术和催化蒸汽转化技术。
      煤经合成气制取天然气技术
      工作原理
 
     煤经合成气制取天然气技术又叫蒸汽氧化气化法,主要反应分为两步:
      ①C+O2→CO2,C+ H2O→CO+H2,C+CO2→2CO;
      ②CO+3H2→CH4 +H2O,
      所以有时也称“两步法”煤制天然气技术,其核心技术是甲烷化技术,该过程放热量大,同时甲烷化反应为体积缩小的反应,因此一般在低温高压下进行,但为了保证一定的甲烷化速率,反应温度又不能过低;其选用的催化剂为镍基催化剂,活性高,选择性好而且价格低廉。目前该工艺已经有商业化应用,但热效率比“一步法”要低。
常用的甲烷化反应器有固定床反应器和流化床反应器。
      生物质合成天然气技术
      生物质能是一种重要的可再生能源,生物质中含有大量含碳物质,利用生物质气化得到的富氢气制取合成天然气,不仅能够大量降低因其燃烧而排放的 CO2,减轻温室效应,还能提升能源的品质,符合我国可持续发展战略的要求,是新型的合成天然气技术。
      CO2甲烷化合成天然气技术
      全世界每年排放大量的 CO2,对环境造成了严重污染,而 CO2是潜在的含碳资源,开展 CO2甲烷化合成天然气的研究对环境保护和能源供给具有重大的意义。近年来,法国化学家 Paul Sabatier 提出的 CO2甲烷化合成天然气技术在国际上备受关注,其基本思想是利用太阳能发电电解水来制取氢源,然后 H2和 CO2发生如下反应 CO2+4H2→CH4+2H2O,生产的 CH4可作为燃料使用,燃烧产生的 CO2可重复甲烷化,该循环体系既能解决 CO2排放问题,还能够制取合成天然气,一举两得。根据此原理,日本计划用 10 年时间建立以太阳能为能源、以 CO2为原料的天然气合成工业体系,目前进展迅速。我国西北大学 采用水蒸气选择渗透膜及 Ru/Al2O3。
      焦炉气合成天然气技术
      焦炉气合成天然气技术近年来发展迅速,此举将解决焦炉气排放造成的环境污染和资源浪费问题,还能带动焦化产业和能源产业技术进步,增加天然气供应,促进可持续发展。