2010年12月18日,河北省科技成果轉化中心組織并邀請業(yè)內專家對新奧科技發(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,為焦爐氣合成天然氣技術工業(yè)化奠定了基礎。
意義:資源化利用
據中國煉焦行業(yè)協(xié)會秘書長楊文彪介紹,中國煉焦行業(yè)的產能非常大,2009年占全球產量的66%,大量的焦爐氣需要更加合理的應用。焦爐氣合成天然氣技術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業(yè)的技術進步,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,目前國內焦爐氣轉化應用方面的科研工作都剛剛起步。從焦爐氣中提取甲烷成分,國內已經有了較成功的案例,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化率,國內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,經過科研攻關,自主研發(fā)了焦爐氣合成天然氣預還原高、中溫催化劑,以及與之相匹配的甲烷合成反應器和合成工藝,并設計建立了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。中國石油大學教授朱建華分析,焦爐氣合成甲烷反應是一個強放熱反應,工藝過程中存在飛溫的危險,項目組提出鎳鋁復合結構催化劑生產工藝和與其匹配的預還原工藝,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。該技術產業(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。
北京化工大學化學工程學院教授、博士生導師劉輝認為,在中試過程中,不同甲烷合成反應階段分別采用高溫和中溫催化劑,以及與之匹配的反應器,可以提高反應熱利用率,增加產品收率;預還原型催化劑能有效縮短開車時間,降低開車風險,減少設備投資?!敖範t氣合成天然氣預還原催化劑及工藝”解決了焦爐氣綜合利用產業(yè)化的關鍵問題,開辟了焦爐氣高效利用新途徑。
中國煉焦行業(yè)協(xié)會副秘書長豐恒夫對中試裝置穩(wěn)定運行10000小時中試結果和預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濟效益。
方向:工業(yè)化應用
楊文彪指出,目前國內尚沒有工業(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要求更加緊迫。
中國科學院山西煤炭化學研究所研究員、博士生導師畢繼誠表示,新奧焦爐氣合成天然氣預還原催化劑及工藝技術實現了焦爐氣合成天然氣關鍵技術重大突破,在當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在工業(yè)化應用領域將具有較強的競爭優(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工業(yè)化應用的可行性。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生較大的波動,這勢必對之后的甲烷合成過程產生影響,而中試連續(xù)穩(wěn)定運行結果表明“新奧焦爐氣合成天然氣預還原催化劑及工藝技術”能完全適應焦爐氣合成天然氣工藝生產特點,建議盡早將該技術進行工業(yè)化應用,實現焦爐氣高效綜合利用。