重大突破！我國煤制天然氣催化劑技術實現自主可控！

　　中國中化 

　　眾所周知

　　我國的能源結構是

　　富煤少氣

　　煤制天然氣是煤炭清潔高效利用的有效途徑

　　近日，我國大型煤制天然氣技術取得重大突破

　　中國中化旗下西南院研制的

　　煤制天然氣甲烷化催化劑

　　在新疆慶華能源集團大型煤制天然氣項目中

　　首次實現110%負荷平穩運行

　　獲得的甲烷濃度為61.7%

　　高于國外引進技術近3個百分點

　　天然氣產品順利并入西氣東輸管網

　　標志著我國自主研制的

　　大型煤制天然氣甲烷化技術取得重大突破

　　實現了煤制天然氣領域全產業鏈條技術國產化

　　對保障國家能源安全具有重要意義

　　新疆慶華能源集團15億Nm³/a煤制天然氣項目

　　其中，中國中化旗下西南化工研究設計院有限公司（以下簡稱西南院）自主研制的煤制天然氣甲烷化催化劑起到關鍵作用，該催化劑具有耐高溫、高活性、高穩定性和抗積炭等優點，能完全滿足大型煤制天然氣工業生產要求。

　　過去，我國的煤制天然氣甲烷化催化劑一直依賴進口，供貨期長、價格高昂并存在斷供風險，一直是行業亟待突破的難題。

　　作為“國家碳一化學工程技術研究中心”的依托單位，為實現煤制天然氣技術自主可控，西南院下決心要啃下甲烷化催化劑這塊“硬骨頭”。

　　西南院煤制天然氣甲烷化催化劑研發團隊

　　2010年

　　西南院開題立項進行煤制天然氣技術工藝包及關鍵催化劑研究。

　　2013年

　　完成350Nm³/h甲烷化模試。

　　2014年

　　西南院與中海油合作的國內第一套2000m³/h煤制天然氣甲烷化全流程中試成功。

　　2021年

　　西南院與新疆慶華能源集團簽訂協議進行煤制天然氣催化劑側線試驗，經1400小時側線試驗運行，煤制天然氣催化劑各項性能指標達到設計要求。

　　2022年

　　西南院與新疆慶華能源集團簽訂正式的供貨合同。7月28日，煤制天然氣裝置實現滿負荷生產。7月31日，煤制天然氣催化劑通過72小時性能考核，裝置最大生產負荷達到設計指標的110%，每天生產460萬標準立方米天然氣，并順利并入國家西氣東輸管網，我國首次國產煤制氣催化劑整爐工業化應用取得完全成功！

　　與國內外技術相比，西南院煤制天然氣甲烷化技術成果具有諸多創新性和先進性。目前，西南院煤制天然氣技術已申請甲烷化關鍵技術相關專利27項，獲得授權13項。

　　創新亮點1

　　——更優秀的活性

　　通過改善甲烷化催化劑活性組份的分散性和表面結構，提升其耐高溫性、穩定性、催化選擇性、強度等技術參數，使其具有更高的活性金屬負載量、更大的比表面積，以及高負荷下更優秀的甲烷化活性。

　　煤制天然氣甲烷化催化劑產品

　　創新亮點2

　　——更高的轉化率

　　通過助劑的添加提高催化劑性能，確保在高空速的條件下具有更高的一氧化碳+二氧化碳總轉化率（≥98.5%）

　　創新亮點3

　　——更低的成本

　　通過優化甲烷化工藝的流程配置，降低了能耗，并縮小甲烷化反應器和換熱器尺寸，減少設備投資，降低運行成本。

　　創新亮點4

　　——更好的指標

　　采用西南院技術和催化劑后，可生產甲烷含量≥97%，氫氣含量≤2%的合成天然氣，優于《煤制合成天然氣》國家標準一類產品氣指標。

　　西南院分析人員正在對催化劑樣品進行測試

　　不只是煤制氣

　　催化劑真有小化說的那么關鍵嗎？

　　首先

　　我們先一起來了解下什么是催化劑

　　簡單說，催化劑是一種“媒介”，可以讓化學反應更精準、可控。它是化工的核心，被稱為“化工發動機”。

　　催化劑可以有效提高反應物的化學反應速率，約90%的工業過程中需要使用催化劑，尤其是在石油、化工、生物、醫藥等領域。

　　催化劑的種類繁多，絕大多數催化劑分為活性組分、載體、助催化劑三類。催化劑在通常狀況下，能夠對物質產生一定的選擇性，即只能針對特殊物質產生相關的化學反應，或者使部分化學反應呈加速狀態。

　　西南院是國內知名的催化劑產品供應商，擁有自主研發的各類催化劑50余種。從20世紀80年代開始，西南院的催化劑累計出口20多個國家和地區，多項催化技術處于世界先進水平。

　　從上世紀70年代中期開始，西南院進行合成甲醇催化劑研究，先后研發了C302、C312、XNC-98等系列中低壓合成甲醇催化劑，并成功應用于國內大中小型甲醇合成裝置130多套。甲醇催化劑研究成果先后獲國家科技進步二等獎、化工部科技進步二等獎、第三屆愛因斯坦世界發明博覽會國際最高金獎等獎項。

　　XNC-98合成甲醇催化劑

　　從上世紀60年代開始，西南院進行氣態烴轉化催化劑和工藝的研究，先后成功開發Z107、CN-8、Z110Y、Z111-6YQ 、CN-16YQ、CN-23、CN-28YQ等系列一段轉化催化劑，已成功應用于國內外300多套合成氨、甲醇、制氫裝置。烴類轉化催化劑研究成果先后榮獲國家科技進步二等獎2次、三等獎1次，化工部科技進步一等獎等獎項。

　　烴類轉化催化劑—一段轉化催化劑CN-16YQ、CN-28YQ

　　西南院2006年開始進行超精凈化劑研究，先后開發多型超精凈化劑，應用于30多套合成氣、焦爐氣、熱解氣等工藝氣體的深度脫硫凈化裝置，可將原料氣中有機硫和無機硫脫除至≤0.02ppm。

　　超精凈化劑CNJ-5P

　　從上世紀80年代開始，西南院開始進行甲醇蒸汽轉化制氫工藝和催化劑的研究。如今，該型催化劑與工藝技術已成功應用于國內大中小型甲醇水蒸汽轉化制氫裝置100多套。

　　甲醇蒸汽轉化制氫催化劑CNZ-1

　　西南院的CNM系列二甲醚催化劑成功應用于國內外80多套二甲醚裝置。

　　CNM-3、CNM-5二甲醚催化劑 

　　人類的生產生活離不開化學

　　而化學工業的發展也離不開催化劑

　　中國中化將繼續堅持“科學至上”理念

　　依托深厚的創新技術積累

　　和專業的科研隊伍

　　繼續探索多元催化技術

　　開發出更多高技術含量的催化劑產品

　　驅動我國化工行業高質量發展