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——专访中化西南化工研究设计院有限公司党委书记、总司理陈健
西南院煤制气甲烷化催化剂,为煤炭清洁高效使用开发了可行的路径。
“我们必需使用海内富厚的煤炭资源,做好煤的清洁高效使用这篇文章。”中化西南化工研究设计院有限公司(以下简称西南院)有限公司党委书记、总司理陈健体现。
在他看来,由于能源禀赋的缘故原由,我国不可能像俄罗斯、美国、欧洲一样大宗消耗自然气。并且现在我国自然气40%以上依赖入口,以是越发应该使用“富煤”的优势,将煤转化为清洁能源自然气,助力包管国家能源清静。
“催”煤成气,气助神州!能源饭碗,端好端稳!
西南院在煤制自然气甲烷化手艺和催化剂方面取得的突破,让煤炭清洁高效使用和“双碳”目的下的煤化工企业走出低碳之路成为可能。
国家战略
尊龙凯时:陈书记,您好!西南院为什么要研发煤制自然气甲烷化催化剂?
陈。主要是基于两点。首先,煤制自然气是国家能源战略的主要组成部分。我国富煤贫油少气,能源消耗要从我国的资源禀赋情形出发;其次,煤制自然气是煤炭清洁高效使用的有用途径之一,要从构建我国清洁低碳清静高效能源系统的偏向思量怎样使用煤这种资源。这既是从专业角度,也是从国家宏观政策角度思量做出的决议。
正由于煤制自然气是国家能源战略的组成部分,是煤炭清洁使用的主要手艺蹊径,而我国妄想和正在建设的煤制自然气有数百亿立方米的产能,关于煤制气的手艺提出了紧迫的需求和很高的要求,而煤制气手艺的焦点就是甲烷化催化剂及工艺。
尊龙凯时:在您看来,西南院乐成自主研发煤制自然气甲烷化催化剂具有怎样的意义?
陈。1958年建院之初,西南院就在结构自然气化工手艺研究。2009年,我们依托坚实的手艺储备开展立异,最终研发出煤制自然气甲烷化催化剂,2022年乐成实现工业化应用。我们在大型煤制自然气甲烷化手艺上取得的重大突破,正是我们为效劳国家能源战略做出的孝顺。
国家决议组建西南院的目的就是要解决“卡脖子”难题。尊龙凯时使命就是肩负重大使命,开展手艺立异,打造立异团队。当我们取得立异和突破、科研效果效劳于国家战略之时,最能体现西南院科研职员的使命感和自身价值。
赢在立异
尊龙凯时:西南院煤制自然气甲烷化催化剂在哪些方面展现出立异性?
陈。首先,循环比更低。对标外洋工艺,西南院的煤制气甲烷化手艺可以把循环气与新鲜气的比值即循环比降得更低。在甲烷化反应中保存20%左右的一氧化碳,若是它们一次性进入到甲烷化反应器里,会引起大幅度温升,影响反应正常举行。因此,通常要把一股反应后的气体循环回来,起到稀释作用,这样才华把质料气中的一氧化碳浓度降下来。气体循环需要耗电,循环宇量越少,装置的运行能耗就越低。
其次,耐高温性和稳固性好。一方面,温度在甲烷化反应历程中是要害因素之一。若是在反应中循环气中止或者由于质料气配比不对适,会导致温度泛起急速上涨。若是泛起温升数百摄氏度的情形,可能破损催化剂和反应器。对此,西南院对甲烷化温度控制的手段举行研究,不但通过多个反应器的分派控制质料气的配比,还可以通过循环宇量和蒸汽量调理控制来控制温度。另一方面,使用空速高,汽气比低,反应负荷提升特殊显着,这对催化剂副反应的要求大大提高。这些因素决议了这个催化剂研举事度极大。
第三,产出的自然气品质更高。2022年7月,接纳西南院甲烷化手艺的自然气产品抵达国家标准,顺遂并入国家西气东输管网。由于差别用户关于合整自然气和管道运送提出差别要求,西南院会凭证其需求,把产品自然气中的氢气或者二氧化碳的含量控制在1%以下。例如,一些发电用户对自然气的氢气含量要求只管低,我们会在工艺上对氢碳比举行调理。
现在,西南院煤制自然气手艺已申请甲烷化要害手艺发明专利27项,获得授权13项;制订国家标准1项,形成了自主知识产权。
优中更优
尊龙凯时:西南院的煤制自然气甲烷化催化剂首次实现了110%负荷平稳运行;获得的甲烷浓度为61.7%,高于外洋引进手艺近3个百分点。这取决于什么?
陈。接纳西南院的甲烷化催化剂的煤制自然气装置能以110%的负荷运行,说明晰我们开发的催化剂活性好。甲烷浓度则与多个因素,如循环量、蒸汽量、出口温度、压力、入口组成等有关。尊龙凯时催化剂可以在更低的汽气比条件下运行,因此甲烷浓度更高。
尊龙凯时:在您看来,西南院的甲烷化催化剂有哪些亮点?
陈。一是更优异的活性。若把催化剂的活性位比喻为一个个自力的个体,则催化剂的活性就是所有个体的整体实力。尊龙凯时步伐是提高有用个体的数目,整体实力就更大,也就是活性更好。特殊是在低温情形下抵达同样的效果,需要的活性位更多,从而抵达了更优异的甲烷化活性。
二是更高的转化率。我们通过多段反应器、配套多种催化剂,总转化率凌驾98.5%,高于外洋水平。
三是更好的综合性能。为了提高甲烷化催化剂的抗积碳和耐高温性能,尊龙凯时催化剂和工艺研究职员配合完成了大宗的盘算与实验事情。在工艺上,力争通过最佳的工艺设置与条件优化,进一步降低能耗;同时,探索催化剂的难点所在,并逐一追求解决的途径。通过万万次的试验,工艺和催化剂团结,最终解决了煤制自然气甲烷化工序的痛点问题,研发出具有自主知识产权的新型煤制自然气甲烷化工艺及催化剂。
本文图片均由中化西南院提供
责任编辑:石杏茹