1月20日，工业和信息化部在北京组织召开科技成果鉴定会，专家对上海华西化工科技有限公司、安徽华东化工医药工程有限责任公司、上海汉兴能源科技有限公司等单位联合自主研发的焦炉煤气等温甲烷化反应制天然气技术进行了鉴定。鉴定委员会认为，该技术经过近两年的工业化连续运行实践，稳定可靠，为国际首创，达到国际领先水平，并建议在焦化行业加快推广应用。
据上海华西化工科技公司总经理纪志愿介绍，目前我国焦化行业焦炉煤气主要用于生产合成氨、甲醇、发电、城市燃气等。但随着煤制合成氨、甲醇技术的成熟和推广，以及煤发电成本降低、城市燃气被天然气取代，焦炉煤气的利用途径受限，造成部分地区焦炉煤气直接高空放散，污染环境。
为开辟投资低、能耗低、清洁生产的焦炉煤气利用新途径，自2009年起，上海华西化工科技公司与安徽华东化工医药工程公司、上海汉兴能源科技公司合力攻关，成功开发出一段等温床甲烷化制LNG(液化天然气)技术，并先后应用于云南曲靖市麒麟气体能源公司8500立方米/时焦炉煤气制LNG装置和内蒙古鄂托克旗建元煤焦化公司17000立方米/时焦炉煤气制LNG装置，实现了长周期稳定运行。
工业生产运行结果表明，该技术具有流程短、投资省、占地少、能耗低、操作简单等优点，省略了脱碳工序，一氧化碳转化率达到99.95%、二氧化碳转化率达到99.9%。
纪志愿告诉记者，该技术对于焦炉煤气中的一氧化碳、二氧化碳容忍度高，适应性强，转化率高，反应器出口一氧化碳和二氧化碳合计含量低于50ppm。所产LNG产品中总烃含量超过99%，甲烷含量超过97%，高位发热量为37.57兆焦/千克，二氧化碳含量小于100ppm，硫化氢含量为零，产品品质优于国家标准。焦炉煤气/LNG产气比高，为2.6∶1。
以一套100万吨/年的焦化装置为例，其副产焦炉煤气约25000立方米/时，采用一段等温甲烷化技术生产LNG，其工程投资节省约2000万元，国外专有技术费节省约1500万元，每小时省电约200千瓦时，每年节约运营费用150万元。
纪志愿表示，该技术不仅为焦炉煤气提供了一条高值高效综合利用的新途径，还可广泛应用于石油化工和煤化工、精细化工行业的煤制合成气、煤制天然气、一氧化碳变换等领域，对于解决天然气短缺问题、化工清洁生产、治理雾霾污染等都具有重要意义。
业界观点
期待创新技术促焦化业调转升级
中国炼焦行业协会原会长黄金干：我国是世界唯一的焦炭年产量超1亿吨的焦炭产销大国。2014年全国生产焦炭及半焦达4.77亿吨，占全球焦炭总产量比重接近70%，除少量出口外，98%以上用于国内消费。在焦炭的生产和消费过程中，会产生大量焦炉煤气和高炉煤气，除炼焦过程部分自产自用外，每年富余约900亿立方米焦炉煤气和高炉煤气多用于钢厂钢坯加热或发电、生产甲醇等，附加值仍不高，但国际上也无先进适用技术可引进或借鉴。
随着焦化行业技术进步和创新驱动，近几年来一批煤焦化科技公司和焦化企业开始着手研发焦炉煤气生产天然气技术。自2009年起至2014年底，国内先后有13家科技公司开发建设了各具特点、规模不等的15个焦炉煤气、高炉煤气综合利用项目，年利用焦炉煤气约46亿立方米。
上海华西化工科技公司等开发的焦炉煤气等温甲烷化反应制LNG技术已在云南曲靖和内蒙古建元煤焦化两个项目中经历了连续近两年运行的实践。其工艺技术先进，焦炉煤气甲烷化反应一次完成;甲烷化反应系统压力低于1.5兆帕，能耗水平低;甲烷化催化剂使用温度低于300℃，使用寿命长;工艺流程短、投资省，易于操控，己显示出明显的优势和特色。
当前，我国焦化行业已进入换挡调速的新常态，我们期待像上海华西化工科技公司焦炉煤气等温甲烷化反应制LNG这样的先进技术更多地涌现，并不断完善提高，为促进焦化行业科学高效可持续发展发挥更大的作用。
等温甲烷化工艺值得大力推广
内蒙古鄂托克旗建元煤焦化公司总工程师文尚军：我们公司是一家集煤炭开采、洗选、焦化和化工为一体的大型煤化工企业，是焦炉煤气等温甲烷化反应制LNG技术的首批应用企业，也是首批受惠企业。
我们公司本着绿色环保、循环发展的理念，于2011年4月份开始调研焦炉煤气制LNG项目，在反复对比国内外相关技术和项目的优缺点后，决定选用上海华西化工科技公司自主研发的等温甲烷化工艺。该项目于2011年10月开始设计，2012年4月开始土建施工，2013年10月投产并一次产出合格的LNG产品。项目设计处理原料气17000立方米/时，生产产品气6000立方米/时。装置运行一年多来，甲烷化反应器出口一氧化碳含量基本上为零，二氧化碳含量在10ppm以下，乙烷及以上组分含量在1.2%以下，一氧化碳和二氧化碳的转化率优于设计值。
通过一年多的生产实际，我们认为等温甲烷化工艺是可行的，值得大力推广。
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焦炉煤气等温甲烷化制LNG工艺技术由焦炉煤气净化、一段等温甲烷化、深冷等工序组成。该技术与国内外多段绝热甲烷化技术相比具有如下创新点：一是焦炉煤气甲烷化反应一次完成，无循环压缩机，无水蒸气补入。二是甲烷化反应系统压力低于1.5兆帕，整体装置能耗降低15%-20%。三是甲烷化催化剂使用温度低于300℃，使用寿命长。四是工艺流程短，投资节约70%，易于操控。
焦炉煤气的净化包括粗脱硫、TSA、PSA预处理以及精脱硫等工序。焦炉煤气粗脱硫采用上海华西化工科技公司开发的HX-Z系列固体脱硫剂。通过脱硫后的焦炉煤气经压缩机压缩到0.3兆帕，自底部进入TSA预处理器。经TSA预处理后的气体被送往PSA预处理器，进一步脱除原料气中的杂质组分，获得高净化煤气。预处理后的焦炉煤气再经过钴钼加氢和氧化锌脱硫，把焦炉煤气中总硫降至0.1ppm以下，获得的精净化煤气再进入甲烷化部分。
甲烷化工序采用上海华西化工科技公司开发的特殊一段等温列管式甲烷化反应器。工艺气一次通过甲烷化反应器，无循环气、无需补入蒸汽，能耗降低，投资节省70%。
由于等温列管反应器可使甲烷化反应在较低温度下进行，可确保一氧化碳和二氧化碳的高转化率。另外，该反应器还解决了催化剂热点温度过高的问题，确保催化剂的使用寿命长。同时由于反应热及时移出，床层温度仅260~280℃，可以采用相对更低的压力进行生产，降低了焦炉煤气的压缩能耗，同时延长了催化剂的使用寿命。
天然气的制冷/液化工艺大体有三种类型，分别是复迭(阶式)循环流程、膨胀机致冷流程和混合冷剂致冷流程。该技术采用带预冷的混合制冷剂循环(MRC)先进技术路线。
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