焦炉气是煤焦化过程中副产得到的可燃性气体,主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳以及多碳烃,还含有硫化物以及微量焦油、萘、氨等。我国是目前世界最大的焦炭生产、消费和出口国,有大、中、小型焦化企业2000多家。其中,1/3产能在钢铁联合企业,2/3在独立焦化企业。独立焦化企业每年副产焦炉气891亿立方米,除回炉加热自用、民用和生产合成氨或甲醇外,每年散放的焦炉气约200亿立方米,其热值超过“西气东输”一期工程的天然气热值,既污染环境,又造成能源的巨大浪费。
为些,西南院2006年开始组织科技人员攻关,先后完成了该项目的小试、模试和每小时1000标准立方米焦炉气规模的中试,对焦炉气的净化-甲烷化-分离系统进行了集成与开发,申报了4项发明专利。
专家认为,该技术成果主要有四大创新点:催化剂同时具备完成甲烷化、脱氧和多碳烃转化三个功能;多级串联、气体循环、蒸汽回收等甲烷化工艺流程,能合理移走甲烷化的反应热;采用的变温吸附新技术可有效除去焦炉气中的焦油、粉尘和萘,保护相关设备和防止催化剂中毒;实现了焦炉气净化、甲烷化以及变压吸附气体分离成套技术的集成创新,在制合成天然气的同时还可得到99.99%的氢。
专家预测,一个年产100万吨的焦化装置副产的焦炉气甲烷化后,可年产10304万标准立方米压缩天然气。根据周边情况还可副产99.99%以上的氢,并副产5.8万吨蒸汽,年产值可达1.75亿元。我国每年若回收200亿立方米焦炉气,可得到70亿~80亿立方米压缩天然气,相当于520万~590万吨汽油。