量利 用率 可达 ８ ％ 以上 ， 且 其 流 程 相 对 简 单 、 ０ 而 投
烷化催化剂用于合成气深度 甲烷化生产高浓度 甲 烷 ， 添加 稀土元 素后 ，Ｏ 在 Ｃ 加氢转 化成 甲烷 的反应 具有较 高 的转 化 率， 其 反 应 空 速 低 、 力 高 ； 但 压 Ｃ ２０ １０６ ２ ． Ｎ ０ ８０４４９ ９中制备 的焦炉气 甲烷化催化剂 用于焦炉气 甲烷化制 Ｓ Ｇ 反应 活性高 ， Ｎ ， 但耐高温 性差 ， 易在焦 炉气 甲烷 化反应 过程 中超温 失活 ¨ 。 Ｊ 针对以上催化剂存在的不足 ， 武汉科林精细化 工 有 限公 司开发 出 了 Ｗ９ ７甲烷 化 催化 剂 。本 文考 ０
中图 分 类 号 ：Ｑ １ Ｔ ３４ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４７ ５ （０ １ ０ —０ １０ １０ —００ ２ １ ）６０ １－３
引 言
２０ ０９年 ， 国焦炭 产量 ３５ 我 ．３亿 ｔ 。其 中 ，／ １３的 生 产 能力在 钢铁 联 合 企 业 ， 其余 ２３在 独 立 的焦 化 ／
催化剂进行 了连续 ２０ｈ稳定性考察 。结果表 明， ２ 催化剂在 较宽的空速 和压力 条件下显 示出优异 的低温活性及 良好的耐高温和抗积炭能力 。２ ０ｏ ， Ｏ 转化 率大于 ９ ．％ ； ８０℃氢气气氛 ２ Ｃ时 Ｃ ９５ 在 ０ 中高温耐热 ４ ｈ ， Ｏ 转化率仍大于 ９ ． ％ 。 后 Ｃ ２ ９０ 关键词 ： 焦炉气 ； 甲烷化 ； 催化剂 ； 合成天然气
陈宗杰 ， 王 泽 ， 张先茂 ， 王 国兴
（ 汉科林精 细化 工有 限公 司， 武 湖北 武汉 ４ ０ ２ ） ３２ ３
摘要 ： 针对 传统 甲烷化催 化剂在水煤气 或焦炉煤 气等高碳含量原料 气 甲烷化过程 中耐热性和抗积
炭性差等缺点 ， 开发 出适用 于焦炉气 、 水煤气 甲烷化制合成天然气 （ Ｎ ） Ｓ Ｇ 的新型 Ｗ９ ７甲烷化催化 ０ 剂 。考察 了催化剂还原温度 、 反应 压力 、 空速 、 反应 温度及水 气分 压对反应 活性 的影 响 ， 同时对该
第 ３ 卷第 ６期 １
２１ ０ １年 １ ２月
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新型 焦 炉 气 甲烷 化 催 化 剂 的性 能研 究
察 了该催 化 剂还原 温度 、 空速 、 压力 以及反应 温 度对 催 化剂 活性 的影 响 ， 同时考察 了催化 剂 的耐热性 、 抗 水 气和抗 积 炭性 能 。结 果 表 明 ， 催 化 剂 具有 反 应 该 活性 高 、 耐高 温性好 、 积炭性 强 以及低温 活性 良好 抗
资较低 、 经济效益好 ， 具有很强 的市场竞争力 。随着 原油 价格 的 不 断 上 涨 ， 油 价 格 也 在 不 断 飙 升 ， 汽 而 Ｃ Ｇ作为汽车代用燃料 ， Ｎ 特别是用于出租车及公交
车等领 域 ， 具有 较大 的价格 优势 。 因此 ， 焦炉 气 甲烷 早 以前 就 对 甲烷 化催 化 剂进 行 了研 制 ， 主要用 于合 成气净化 ， ＪＯ 、１３、ｌ４和 Ｊ０ 如 ｌ１Ｊ０ ＪＯ １５
企业。按每吨焦炭副产约 ４０ 。 ０ ｍ 焦炉气计算 ， 独立 企业每年副产焦炉气 ８６亿 ｍ 左右。除回炉加热 ９
收稿 日期 ：０ １０ —９ ２ １ －８１
等特点 ， 并具有较好的脱氧活性和抗高烃性能。
作者 简介： 陈宗杰 ， ， ８ 出生 ，０９年 毕业于湖北 省化 学研究 男 １ ２年 ９ ２０ 院， 研发工程师 ， 主要从事气体液化及油品脱硫研究。
１ 催化剂 的催化活性评价实验
催化活性评价实验在 固定床微型反应器上进
系列 甲烷化 催化 剂 都 用 于低 浓 度碳 氧化 物 甲烷 化 ，
般使用温度在 ２０℃ 一 ０ 不易在高温下运 ５ ４０ｏ Ｃ， 行 。中国专利 Ｃ ２０ １ １６３ ． Ｎ ０７０ ４０３ ７中制备的新型甲
一
焦炉气通过甲烷化生产合成天然气 （Ｎ ） Ｓ Ｇ 再进一步 制取 压缩 天然 气 （ Ｎ 或 液 化天 然 气 （ Ｎ ， 能 Ｃ Ｇ） Ｌ Ｇ） 其
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ｌ ・ ２
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２１年 １ ０１ Ｏ月
行， 催化剂 的装填量 为 ３ Ｌ ０ｍ 。反应前先用高纯氮 气置换反应器 ， 然后在一定温度下氢气还原 ， 降温至 ２０ｏ 通人原料气［ ５ Ｃ， 原料气组分为 （ Ｏ＋ Ｏ ） Ｃ Ｃ ≤ ４ Ｏ Ｃ ＝ ．％ ， ．％、 （ Ｈ ） ７ ５ 空速 ６ ０ ］稳定后采 ０ｈ ， ０ 样分析。气相色谱仪进行产品气与原料气分析。评
自用及 民用 （ 作城 市煤气 ） ， 年放 散 的焦 炉气 超 外 每 过２０亿 ｉ ， ０ ｎ 热值超 过 “ 西气东 输 ” 期 工 程天 然 气 一 的量 。 目前 ， 国焦炉气 主要 用 于制氢 、 成 甲醇 以 我 合 及 生产合 成 氨 。从 焦炉 气 的组成 上来 看 ， 多碳 少 ， 氢 其 能量利 用率 仅 为 ５ ％ 一５ ％ 。 同时 ， ２ ９ 由于 目前 甲 醇行 情低 迷 ， 利润 有 限 ， 炉气 制 甲 醇工 艺 复 杂 、 焦 投 资高 ， 因此 合成 甲醇 并 不 是最 经 济 的利 用 途 径 。用
价 装置 如 图 １ 。
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