宋鹏飞，姚辉超，侯建国，王秀林，高 振，张 瑜，穆翔宇

（中海石油气电集团技术研发中心，北京 100007）

我国为全球头号能源消费国，一次能源消费结构中煤炭的比重接近70%[1]。而同时我国天然气产量严重不足，对外依存度不断增加，预计2020年将达到37%[2]。发展煤制天然气符合我国自身资源禀赋的特定条件，与进口气相比具有经济性，作为天然气需求的重要补充在我国能源战略中有重要地位[3-4]。

高温甲烷化是煤制天然气过程中最为关键的技术之一[5]。目前国外有丹麦的托普索（Topsoe）公司、德国的鲁奇公司、英国的Davy公司、美国的巨点能源公司，国内有西南化工研究设计院有限公司和中海石油气电集团有限责任公司、中科院大连化物所等单位能提供高温甲烷化的成套技术[6-7]。

1 煤制气甲烷化工艺及催化剂

煤制天然气甲烷化通常采用耐高温甲烷化催化剂及多段固定床甲烷化工艺。煤制天然气工艺进入甲烷化工段的原料气φ(CO+CO2)一般超过20%，甲烷化过程释放出大量热量，需要多个反应器串并联才能满足反应深度要求。甲烷化催化剂需要具有较高的催化活性、抗高温烧结、抗积炭和抗硫中毒等性能。由于Ni基催化剂催化性能好、价格低廉，目前国内外甲烷化催化剂以 Ni基催化剂为主[8-9]。无论是沉淀法还是浸渍法制备的甲烷化催化剂，经过焙烧后的成品催化剂中镍都主要以氧化镍（NiO）的形式分布在载体表面及内部。而在甲烷化反应过程中起催化作用的活性组分是单质镍，因此工业化装置常对催化剂进行预还原，或在装置装填甲烷化催化剂后，在现场对甲烷化催化剂进行还原，把催化剂中的氧化镍还原为具有活性的单质镍。……