2010年12月18日,河北省科技成果轉(zhuǎn)化中心組織并邀請業(yè)內(nèi)專家對新奧科技發(fā)展有限公司和新奧新能(北京)科技有限公司完成的“焦爐氣合成天然氣預(yù)還原催化劑及工藝”項目進行了成果鑒定,與會專家一致認為,該項目組開發(fā)成功焦爐氣合成天然氣預(yù)還原催化劑及工藝,并完成噸級規(guī)模的催化劑工業(yè)化試生產(chǎn),為焦爐氣合成天然氣技術(shù)工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
意義:資源化利用
據(jù)中國煉焦行業(yè)協(xié)會秘書長楊文彪介紹,中國煉焦行業(yè)的產(chǎn)能非常大,2009年占全球產(chǎn)量的66%,大量的焦爐氣需要更加合理的應(yīng)用。焦爐氣合成天然氣技術(shù)開辟了焦爐氣高效利用的新途徑,不僅能帶動焦化和能源產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進步,還能解決焦爐氣排放造成的環(huán)境污染和資源浪費問題。
他提出,目前國內(nèi)焦爐氣轉(zhuǎn)化應(yīng)用方面的科研工作都剛剛起步。從焦爐氣中提取甲烷成分,國內(nèi)已經(jīng)有了較成功的案例,但是利用焦爐氣中的H2、CO、CO2來合成甲烷,提高焦爐氣甲烷合成的轉(zhuǎn)化率,國內(nèi)很多科研單位還在探索中。
他同時表示,新能科技利用自身優(yōu)勢,組成了一支實力雄厚的科研隊伍,經(jīng)過科研攻關(guān),自主研發(fā)了焦爐氣合成天然氣預(yù)還原高、中溫催化劑,以及與之相匹配的甲烷合成反應(yīng)器和合成工藝,并設(shè)計建立了1套1000標準立方米/天焦爐氣合成天然氣中試裝置,實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定運行,為焦爐氣高效利用找到了一條新的出路。
突破:轉(zhuǎn)化率提高
對該項目組選擇從研發(fā)催化劑入手,專家給予了高度評價。中國石油大學(xué)教授朱建華分析,焦爐氣合成甲烷反應(yīng)是一個強放熱反應(yīng),工藝過程中存在飛溫的危險,項目組提出鎳鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)催化劑生產(chǎn)工藝和與其匹配的預(yù)還原工藝,使催化劑具有良好的耐水合、耐高溫(850℃)、抗積炭性能,兼具高活性和高選擇性,完成了一項開創(chuàng)性工作。該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化后,不僅可以解決焦爐氣排放造成的污染問題和資源浪費問題,還能實現(xiàn)資源綜合利用和緩解我國天然氣資源的不足,具有廣闊的市場前景。
北京化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師劉輝認為,在中試過程中,不同甲烷合成反應(yīng)階段分別采用高溫和中溫催化劑,以及與之匹配的反應(yīng)器,可以提高反應(yīng)熱利用率,增加產(chǎn)品收率;預(yù)還原型催化劑能有效縮短開車時間,降低開車風(fēng)險,減少設(shè)備投資。“焦爐氣合成天然氣預(yù)還原催化劑及工藝”解決了焦爐氣綜合利用產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵問題,開辟了焦爐氣高效利用新途徑。
中國煉焦行業(yè)協(xié)會副秘書長豐恒夫?qū)χ性囇b置穩(wěn)定運行10000小時中試結(jié)果和預(yù)還原甲烷合成催化劑的性能表示肯定;尤其項目組提出的補碳工藝,充分考慮了補碳的來源,能夠顯著提高焦爐氣合成天然氣項目的經(jīng)濟效益。
方向:工業(yè)化應(yīng)用
楊文彪指出,目前國內(nèi)尚沒有工業(yè)化的焦爐氣合成天然氣裝置,所以對于焦爐氣合成天然氣技術(shù)要求更加緊迫。
中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師畢繼誠表示,新奧焦爐氣合成天然氣預(yù)還原催化劑及工藝技術(shù)實現(xiàn)了焦爐氣合成天然氣關(guān)鍵技術(shù)重大突破,在當(dāng)前我國天然氣資源匱乏和環(huán)境保護要求日益提高的環(huán)境下,新奧焦爐氣合成天然氣技術(shù)在工業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒕哂休^強的競爭優(yōu)勢。
中國煉焦行業(yè)協(xié)會副秘書長、中國鞍山熱能院副院長孟慶波也肯定了該工藝技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的可行性。他指出,焦化企業(yè)的焦爐氣成分會受原料、工藝等因素影響而產(chǎn)生較大的波動,這勢必對之后的甲烷合成過程產(chǎn)生影響,而中試連續(xù)穩(wěn)定運行結(jié)果表明“新奧焦爐氣合成天然氣預(yù)還原催化劑及工藝技術(shù)”能完全適應(yīng)焦爐氣合成天然氣工藝生產(chǎn)特點,建議盡早將該技術(shù)進行工業(yè)化應(yīng)用,實現(xiàn)焦爐氣高效綜合利用。