王宇(内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司，内蒙古 赤峰 025350)

煤制天然气工艺的研究与应用

王宇(内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司，内蒙古 赤峰 025350)

随着时代的发展，科技的进步，煤制气项目在我国工业发展中起到了至关重要的作用，特别是在煤制天然气方面。随着社会的发展和时代的进步，天然气已经成为我国重要的能源结构，在以后的社会生活中起着重要作用，我国天然气的供应情况相对落后，因此天然气的供需情况严重不平衡。本文结合我国煤制天然气技术的发展与应用进行分析，希望能够缓解天然气紧缺的局势，给以后天然气工程的发展提供铺垫。

煤炭资源；煤制气；工艺技术；发展前景

从我国天然气的使用情况来看，天然气供应是远远不能够满足其要求的，而天然气作为我国能源结构的重要组成部分，承担着重要责任，对各领域的发展来讲起到重要作用。我国的天然气资源短缺，人口相对密集，已知的天然气资源显然不能够满足社会生产的需求，现今急需能源结构的转型。而煤炭制气的发展则在一定程度上缓解了该类问题，通过煤制天然气技术的发展和利用，降低了天然气资源缺乏的问题。下面简单结合煤制天然气工艺技术的研究和应用进行分析，给煤制天然气的发展提供一定帮助。

1 我国煤制气的发展前景

所谓煤制气产品，主要是以煤炭为生产原料的生产化工成分和能源产品。以往的煤制品一般以甲醇、氨、焦炭、电石等成分为主，而现今的煤制品包括能够代替石油等化工能源的重要产品。现今的煤制品一般是指天然气、二甲醚、煤制烯烃等煤制品能够有效通过煤炭来缓解其他能源结构的缺失，对于石油产品的使用来讲有着重要价值。简单来讲，煤制品拥有很好的能源转化效率，并且充当能源时还能够增加产品的转化率，对于液化产品来讲尤其具有更好的效果。目前来看，煤制品的发展是十分可观的，相比于传统的煤化工产品具有明显的优势。而且在原料和燃料两个化工方向上，煤制产品都能够拥有更加优良的发展空间和发展角度。

2 煤制天然气的概述

对于煤制天然气来讲，其主要成分是通过气化、净化以及甲烷化技术合成的。在石油开采中，只有其中的气体才能够被称为天然气。在不同的地理位置中，天然气各组分也有很大的不同。一般是以甲烷、乙烷、丁烷等烷烃为主，还含有少量的有毒气体等成分。一般把甲烷成分高于百分之九十的天然气称为干气，低于百分之九十的天然气称为湿气。相对于其他能源来讲，天然气无疑具有更加清洁的优势，在使用过程中排出的废气较少。而煤制天然气则具有更高的使用价值，其比普通天然气来讲拥有更好的转化效果，并且消耗的能源较少。而且，煤制天然气制造的过程中产生的环境污染也可以通过火炬燃烧和水处理环节进行可靠的避免。

3 煤制天然气的工艺流程

在煤制天然气的发展当中，我们可以发现煤制天然气能够很好的起到清洁煤炭资源的效果，特别是其中的劣质煤炭。而且还能够通过对生物资源的利用，进行拓展生产，产出更多的天然气，结合一般的天然气进行使用，通过天然气管道进行转换，将生产过程中产生的天然气用到日常供暖中去。煤制天然气还能够对环境保护起到很好的效果，保证了天然气的正常使用，减少了二氧化碳的排放。所以，我们大致可以看出，煤制天然气是未来能源结构发展的重要方向，下面主要通过对煤制天然气生产进行简单分析，对其中部分流程进行模拟，得到生产数据，然后根据实验步骤对煤制天然气节能优缺点进行探究。

3.1 工艺简介

在煤制天然气的生产过程中，主要通过对煤炭的处理，进行煤气化、一氧化碳和氢气的变换工作，然后再对其中的杂质气体进行排除，提高天然气中甲烷的含量。总的来讲，煤制天然气的主要生产步骤有：将原煤放到煤单元进行处理，通过输煤皮带和煤仓等设备通入到气化炉中，采用蒸汽和氧气来充当气化成分进行处理。气化炉中的原煤和气化剂之间相互接触，在一系列物理和化学变化后进行粗合成气的生成。之后就可以得到一氧化碳、二氧化碳、甲烷等物质结合的气体成分，然后再将这部分气体通到煤气单元中进行进一步处理。

粗合成气在经过气体变换后，就可以通过酸性气体去除单位。粗合成气的酸性气体进行杂质气体的去除。在甲烷单位中。我们可以通过某些设备进行脱硫反应，再将甲烷结合形成天然气成分，就可以得到煤制天然气。

3.2 煤制天然气工艺技术

在煤制天然气的生产当中，涉及到的工艺技术是十分复杂的。工艺生产主要通过煤气化、变换冷却、甲烷化等工艺工作实现煤制天然气的生产，甲烷化技术是其中不可忽视的重要组成部分。在上世纪七十年代的煤制天然气生产中，我们可以找到大量托普索甲烷化技术的应用，这种工艺在以往的煤制天然气生产中起到重要作用，尤其是在煤气反应的热量循环中，我们大致可以发现某些设备工艺成本较高，但是能够在一定程度上缓解空间狭小的问题。此外，我们还能够通过这项技术对甲烷化中产生的热量进行回收，再次进行利用，满足天然气生产的具体需求。

4 结语

在煤制产品的生产当中，煤制天然气的生产对社会经济发展具有至关重要的作用，并且具有很大的发展潜力。在煤制天然气的生产当中，无疑是十分环保的，而且在使用过程中也能够大量降低环境污染，受到国家政策的大力支持。近年我国在煤制天然气的生产当中进行了进一步引导和规范，带动了煤制天然气工艺生产的规范化进行，对以后煤制天然气的生产发展有促进作用。

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王宇，男，满族，大学本科，煤制气主操，助理工程师，煤制气工艺应用与发展。