其中，中國(guó)中化旗下西南化工研究設(shè)計(jì)院有限公司（以下簡(jiǎn)稱西南院）自主研制的煤制天然氣甲烷化催化劑起到關(guān)鍵作用，該催化劑具有耐高溫、高活性、高穩(wěn)定性和抗積炭等優(yōu)點(diǎn)，能完全滿足大型煤制天然氣工業(yè)生產(chǎn)要求。
（新疆慶華能源集團(tuán)15億Nm³/a煤制天然氣項(xiàng)目）
眾所周知，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)是富煤少氣，煤制天然氣是煤炭清潔高效利用的有效途徑。近日，我國(guó)大型煤制天然氣技術(shù)取得重大突破。中國(guó)中化旗下西南院研制的煤制天然氣甲烷化催化劑，在新疆慶華能源集團(tuán)大型煤制天然氣項(xiàng)目中首次實(shí)現(xiàn)110%負(fù)荷平穩(wěn)運(yùn)行，獲得的甲烷濃度為61.7%，高于國(guó)外引進(jìn)技術(shù)近3個(gè)百分點(diǎn)。
天然氣產(chǎn)品順利并入西氣東輸管網(wǎng)，標(biāo)志著我國(guó)自主研制的大型煤制天然氣甲烷化技術(shù)取得重大突破，實(shí)現(xiàn)了煤制天然氣領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈條技術(shù)國(guó)產(chǎn)化，對(duì)保障國(guó)家能源安全具有重要意義。
這一步，我們走了二十年
過(guò)去，我國(guó)的煤制天然氣甲烷化催化劑一直依賴進(jìn)口，供貨期長(zhǎng)、價(jià)格高昂并存在斷供風(fēng)險(xiǎn)，一直是行業(yè)亟待突破的難題。
作為“國(guó)家碳一化學(xué)工程技術(shù)研究中心”的依托單位，為實(shí)現(xiàn)煤制天然氣技術(shù)自主可控，西南院下決心要啃下甲烷化催化劑這塊“硬骨頭”。
（西南院煤制天然氣甲烷化催化劑研發(fā)團(tuán)隊(duì)）
2010年，西南院開題立項(xiàng)進(jìn)行煤制天然氣技術(shù)工藝包及關(guān)鍵催化劑研究
2013年，西南院完成350Nm³/h甲烷化模試。
2014年，西南院與中海油合作的國(guó)內(nèi)第一套2000m³/h煤制天然氣甲烷化全流程中試成功。
2021年，西南院與新疆慶華能源集團(tuán)簽訂協(xié)議進(jìn)行煤制天然氣催化劑側(cè)線試驗(yàn)，經(jīng)1400小時(shí)側(cè)線試驗(yàn)運(yùn)行，煤制天然氣催化劑各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
2022年，西南院與新疆慶華能源集團(tuán)簽訂正式的供貨合同。7月28日，煤制天然氣裝置實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷生產(chǎn)。7月31日，煤制天然氣催化劑通過(guò)72小時(shí)性能考核，裝置最大生產(chǎn)負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)的110%，每天生產(chǎn)460萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米天然氣，并順利并入國(guó)家西氣東輸管網(wǎng)，我國(guó)首次國(guó)產(chǎn)煤制氣催化劑整爐工業(yè)化應(yīng)用取得完全成功！
已申請(qǐng)72項(xiàng)專利
與國(guó)內(nèi)外技術(shù)相比，西南院煤制天然氣甲烷化技術(shù)成果具有諸多創(chuàng)新性和先進(jìn)性。目前，西南院煤制天然氣技術(shù)已申請(qǐng)甲烷化關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)專利27項(xiàng)，獲得授權(quán)13項(xiàng)。
創(chuàng)新亮點(diǎn)1——更優(yōu)秀的活性
通過(guò)改善甲烷化催化劑活性組份的分散性和表面結(jié)構(gòu)，提升其耐高溫性、穩(wěn)定性、催化選擇性、強(qiáng)度等技術(shù)參數(shù)，使其具有更高的活性金屬負(fù)載量、更大的比表面積，以及高負(fù)荷下更優(yōu)秀的甲烷化活性。
（煤制天然氣甲烷化催化劑產(chǎn)品）
創(chuàng)新亮點(diǎn)2——更高的轉(zhuǎn)化率
通過(guò)助劑的添加提高催化劑性能，確保在高空速的條件下具有更高的一氧化碳+二氧化碳總轉(zhuǎn)化率（≥98.5%）
創(chuàng)新亮點(diǎn)3——更低的成本
通過(guò)優(yōu)化甲烷化工藝的流程配置，降低了能耗，并縮小甲烷化反應(yīng)器和換熱器尺寸，減少設(shè)備投資，降低運(yùn)行成本。
創(chuàng)新亮點(diǎn)4——更好的指標(biāo)
采用西南院技術(shù)和催化劑后，可生產(chǎn)甲烷含量≥97%，氫氣含量≤2%的合成天然氣，優(yōu)于《煤制合成天然氣》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一類產(chǎn)品氣指標(biāo)。
（西南院分析人員正在對(duì)催化劑樣品進(jìn)行測(cè)試）
不只是煤制氣，催化劑真有那么關(guān)鍵嗎？首先，我們先一起來(lái)了解下什么是催化劑
簡(jiǎn)單說(shuō)，催化劑是一種“媒介”，可以讓化學(xué)反應(yīng)更精準(zhǔn)、可控。它是化工的核心，被稱為“化工發(fā)動(dòng)機(jī)”。
催化劑可以有效提高反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)速率，約90%的工業(yè)過(guò)程中需要使用催化劑，尤其是在石油、化工、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域。
催化劑的種類繁多，絕大多數(shù)催化劑分為活性組分、載體、助催化劑三類。催化劑在通常狀況下，能夠?qū)ξ镔|(zhì)產(chǎn)生一定的選擇性，即只能針對(duì)特殊物質(zhì)產(chǎn)生相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)，或者使部分化學(xué)反應(yīng)呈加速狀態(tài)。
西南院的催化劑家族
西南院是國(guó)內(nèi)知名的催化劑產(chǎn)品供應(yīng)商，擁有自主研發(fā)的各類催化劑50余種。從20世紀(jì)80年代開始，西南院的催化劑累計(jì)出口20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，多項(xiàng)催化技術(shù)處于世界先進(jìn)水平。
甲醇催化劑
從上世紀(jì)70年代中期開始，西南院進(jìn)行合成甲醇催化劑研究，先后研發(fā)了C302、C312、XNC-98等系列中低壓合成甲醇催化劑，并成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大中小型甲醇合成裝置130多套。甲醇催化劑研究成果先后獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、化工部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、第三屆愛(ài)因斯坦世界發(fā)明博覽會(huì)國(guó)際最高金獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。
（XNC-98合成甲醇催化劑）
烴類轉(zhuǎn)化催化劑
從上世紀(jì)60年代開始，西南院進(jìn)行氣態(tài)烴轉(zhuǎn)化催化劑和工藝的研究，先后成功開發(fā)Z107、CN-8、Z110Y、Z111-6YQ 、CN-16YQ、CN-23、CN-28YQ等系列一段轉(zhuǎn)化催化劑，已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外300多套合成氨、甲醇、制氫裝置。烴類轉(zhuǎn)化催化劑研究成果先后榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2次、三等獎(jiǎng)1次，化工部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。
（烴類轉(zhuǎn)化催化劑—一段轉(zhuǎn)化催化劑CN-16YQ、CN-28YQ）
超精凈化劑
西南院2006年開始進(jìn)行超精凈化劑研究，先后開發(fā)多型超精凈化劑，應(yīng)用于30多套合成氣、焦?fàn)t氣、熱解氣等工藝氣體的深度脫硫凈化裝置，可將原料氣中有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫脫除至≤0.02ppm。
（超精凈化劑CNJ-5P）
甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫催化劑
從上世紀(jì)80年代開始，西南院開始進(jìn)行甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝和催化劑的研究。如今，該型催化劑與工藝技術(shù)已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大中小型甲醇水蒸汽轉(zhuǎn)化制氫裝置100多套。
（甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫催化劑CNZ-1）
二甲醚催化劑
西南院的CNM系列二甲醚催化劑成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外80多套二甲醚裝置。
（CNM-3、CNM-5二甲醚催化劑）
人類的生產(chǎn)生活離不開化學(xué)，而化學(xué)工業(yè)的發(fā)展也離不開催化劑。中國(guó)中化將繼續(xù)堅(jiān)持“科學(xué)至上”理念，依托深厚的創(chuàng)新技術(shù)積累和專業(yè)的科研隊(duì)伍，繼續(xù)探索多元催化技術(shù)，開發(fā)出更多高技術(shù)含量的催化劑產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)我國(guó)化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
免責(zé)聲明：市場(chǎng)有風(fēng)險(xiǎn)，選擇需謹(jǐn)慎！此文僅供參考，不作買賣依據(jù)。
責(zé)任編輯：KJ005
