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煤制天然气甲烷化PPT

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煤制天然气甲烷化PPT

PPT内容

这是煤制天然气甲烷化PPT,主要介绍了煤化工;甲烷化;天然气的压缩与干燥;催化,欢迎点击下载。

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  主要内容

  煤化工甲烷化天然气的压缩与干燥催化

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  一.煤化工

  IGCC

  MTO/MTP

  DME

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  煤化工——发展方向

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  煤化工——清洁能源

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  甲烷化

  气化和生物质气获得氢与一氧化碳或二氧化碳经催化反应以获得甲烷的过程.

  CO+3H2=CH4+H2O+Q

  基本原理:

  定义:

  CO2+4H2=CH4+2H2O+Q

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  甲烷化反应特点

  平衡常数很大,在通常使用催化剂的活性温度范围内,平衡不是限制因素;强放热反应。每转化1%CO可使气体温升71℃,每转化1%CO2可使气体温升61℃;甲烷化反应是F-T法合成烃类的一种特殊案例。甲烷化相当于燃料的一转化过程,经甲烷化反应后可提升气体燃料能量密度;

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  精脱硫

  H2S+ZnO=ZnS+H2O

  第一硫吸收塔:

  COS+H2O=H2S+CO2

  C2H4+H2=C2H6

  第二硫吸收塔:

  烃(零)氧(零)总硫(0.1ppm)–COS(20ppb)–H2S(80ppb)

  O2+2H2=2H2O

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  甲烷化技术状况

  甲烷化技术供应商主要有:丹麦topsφe,英国Davy和德国Lurgi。

  (1)丹麦托普索公司TREMP甲烷化工艺开发的甲烷化循环工艺技术(TREMP),已在不同规模装置中进行了验证,在工业状态下可生产200—3000m3/h的代用天然气产品;托普索甲烷化催化剂MCR-2X,可在宽温区(250~700℃)范围内保持稳定的活性,并已在Topsoe中试和德国中试装置中均进行测试,最长稳定运行10000h,证明该催化剂具有优越的稳定性;整个甲烷化装置设置4段(根据出口CO浓度要求,可调整反应器数量)甲烷化绝热反应器,每个反应器出口设置高压废锅,可利用过热器将蒸汽过热后送管网,利用部分气体循环控制反应器温度,但是高压废锅投资较高,制造难度较大;利用其催化剂可在高温下反应的性能,也可以降低循环气量,减少压缩能耗。

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  托普索TREMP工艺的特点如下:单线生产能力大,根据煤气化工艺不同,单线能力在10~20万Nm3/h天然气之间。MCR-2X催化剂活性好,转化率高,副产物少,消耗量低。MCR-2X催化剂在250~700℃温度范围内都具有很高且稳定的活性。催化剂允许的温升越高,循环比就越低,设备尺寸和压缩机能力就越小,能耗就越低。托普索TREMPTM工艺循环气量是其他工艺的十分之一。MCR-2X催化剂在高压情况下可以避免羰基形成,保持高活性、寿命长。可以产出高压过热蒸汽(8.6~12.0MPa,535℃),用于驱动大型压缩机,每千Nm3天然气副产3.5吨高压过热蒸汽,能量利用效率高。

  甲烷化技术状况

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  甲烷化流程

  第一脱硫塔

  第二脱硫塔

  汽包

  第一甲烷化反应器

  第二甲烷化反应器

  第五甲烷化反应器

  气液分离器

  高压废锅

  SUP.HEATMPSTEAM

  SYNGAS

  SNG

  37

  134

  460

  136

  160

  220

  255

  278

  675

  320

  242

  295

  262

  675

  330

  270

  536

  300

  390

  319

  163

  240

  300

  40

  70

  98%

  93.3%

  88.27%

  55.7%

  50.7%

  41.82%

  27.9%

  26.5%

  40.1%

  排污去闪蒸

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  甲烷化开车

  Start-up

  开车分离器

  开车压缩机

  N2气开车加热器

  开车变压吸附

  H2

  N2

  SYNGAS

  Start-upcircuit

  NiO+H2↔Ni+H2OΔH=–1,96kJ/mol

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  甲烷化停车——催化剂钝化

  蒸汽钝化催化剂:反应床层的温度控制在250—450℃,用蒸汽处理催化剂7—8h,由于催化剂在没有H2的情况下,其表面会缓慢的被氧化(催化剂在H2还原下很容易再生),进过钝化后才可停车卸载催化剂。干法钝化催化剂:用惰性气体吹扫反应器并升温至200℃;向反应器中引入1vol.%的空气,对应的氧气含量为0.2vol.%,床层温度会提高30℃,之后氧气的溶度逐步上升至0.5vol.%(80℃),1.0vol.%(160℃);当氧进过催化剂床层后浓度不在变化,催化剂的床层温度保持不变,表示钝化可以结束,之后可以用空气对反应器进行降温,整个过程大概需要40h。

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  甲烷化设备列表

  第一硫吸收塔第二硫吸收塔第一甲烷化反应器第二甲烷化反应器第一补充甲烷化反应器第二补充甲烷化反应器汽包进气预热器

  第一甲烷化反应器锅炉第二甲烷化反应器锅炉蒸汽过热器第二补充甲烷化换热器循环换热器SNG冷却器开车压缩机循环压缩机汽液分离罐排污罐

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  甲烷化设备

  硫吸收塔

  催化剂装填

  HTZ-5/ST-101

  DAVYPuraspec2040

  Topsoe

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  甲烷化设备

  进气

  热电偶

  分布器

  热电偶

  热电偶

  手孔

  手孔

  手孔

  GCC-2

  MCR-2X

  耐火衬里

  Topsoe

  温度压力控制

  甲烷化主反应器

  催化剂装填

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  甲烷化设备

  汽包

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  三.天然气压缩与干燥

  压缩与干燥的目的:甲烷合成装置出口压力为2.76MPa,温度为40℃,含水量为760.7Nm3/h(年产20亿标立天然气)管道中的天然气压力为12.9MPa,首站接气为40℃含饱和水的天然气,所以需要对天然气进行压缩和干燥,之后送往输气管道。

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《煤制天然气甲烷化PPT》是由用户huangyixuan于2022-01-14上传,属于培训教程PPT。

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