安建生，李小定，李新怀

（湖北省化学研究院，湖北武汉 430074）

0 引 言

天然气是一种清洁、高效的能源产品。我国经济快速增长拉动了天然气需求，另外，随着可持续发展战略和加强环保等政策的实施，国内对天然气的需求将与日俱增。据不完全统计［1］，2008年国内天然气消费净进口量占5.5%，2010年天然气供需缺口达到20Gm3、净进口量比重达20%；预计2020年供需缺口将达到200Gm3左右，净进口量比重将达40%。

富煤缺油少气是我国能源的基本特点，煤炭作为重要的燃料和化工原料在我国国民经济发展过程中发挥着极其重要的作用。近年来，随着国际原油价格的持续上涨，我国的能源利用及安全问题尤显突出，发展以煤为原料的石油替代产品势在必行。同时，发展现代新型煤化工是我国煤炭资源地产业结构整合升级的有效手段。

煤制天然气技术是将高碳能源向低碳、富氢能源转化的有效途径，煤气化和甲烷化是其核心技术。煤气（高CO含量）甲烷化的研究始于上世纪40年代，70年代初才进入发展时期。到目前为止，煤气化技术已比较成熟，高CO甲烷化反应是CO与氢气在一定温度、压力和催化剂存在条件下，转化为甲烷的过程，甲烷化反应均为强放热反应［2～3］，每转化1%的CO能引起60～70℃的温升，而目前新型煤气化生产出的煤气中CO含量较高，达40%～65%，如此高的CO含量对甲烷化技术提出更高要求。因此，目前甲烷化技术需要解决的关键技术是高温甲烷化催化剂的开发和反应器的设计。

1 甲烷化技术发展状况

1.1 国外甲烷化技术概况

国外相关研究单位近年来在高温甲烷化技术之反应器的设计和催化剂技术两个重要方面进行了深入的研究，英国DAVY、德国鲁奇和丹麦Topsφe的甲烷化技术处于世界领先地位。……