近日,甲烷二氧化碳自热重整制合成气装置在山西潞安集团煤制油基地实现稳定运行,即在前期试运行和系统优化的基础上,6月21日该装置启动全系统运行并于7月10日实现满负荷生产,8月2日完成了中国石油和化学工业联合会组织的现场标定。截止到发稿之日,该装置已稳定运行1000小时以上,日产低H2/CO摩尔比产品气高达20多Nm3,日转化利用CO2高达60吨。
甲烷二氧化碳重整制合成气技术源于中国科学院上海高等研究院、山西潞安矿业(集团)有限责任公司和荷兰壳牌石油工业公司联合启动的甲烷二氧化碳重整项目。该项研究工作先后获得国家自然科学基金、上海市科委重点项目、中科院战略先导-煤专项、国家科技支撑和国家重点研发计划的支持。经过初期对催化剂失活机理的深入研究,课题组在催化剂抗积碳稳定性方面取得了重大进展,所研制的催化剂在模拟的工况下稳定运行5000小时以上。
CO2与CH4是典型的温室气体,又是重要的含碳资源。将CO2与CH4作为碳源,可以在一定条件下转化为合成气(CO和H2),即称之为甲烷二氧化碳重整或者干重整。相比较传统的甲烷蒸汽重整,甲烷二氧化碳重整几乎不消耗水,而是大量利用二氧化碳,降低能耗的同时并缓解温室气体减排压力,因此受到世界的广泛关注。然而,该反应过程特别容易积碳,抗积碳催化剂和专用反应器被公认为是其技术实现工业化的核心难题。
8月2日,中国石油和化学工业联合会对中科院上海高研院、山西潞安矿业(集团)有限责任公司和荷兰壳牌石油工业公司三方开发的甲烷二氧化碳自热重整制合成气关键技术与工业侧线试验装置进行了72小时连续运行标定。
专家组听取了项目完成单位甲烷二氧化碳自热重整关键技术与工业侧线试验装置的建设、运行情况和标定准备工作的汇报,考察了现场运行情况,确定了标定方案,并对计量仪表、分析仪器、方法和各项标定指标计算方法进行了确认。
中科院上海高研院项目负责人孙予罕表示,大规模的甲烷二氧化碳重整技术具有完全自主知识产权,其核心是高效的催化剂和高效反应器的开发。该装置的稳定运行是一个从基础研究到工程化示范的典型案例,也是上海高研院与山西潞安矿业(集团)有限责任公司和荷兰壳牌石油工业公司成功合作的结晶。
山西潞安集团董事长李晋平表示,甲烷与二氧化碳制重整制备合成气技术的成功开发及装置的稳定运行,开创了二氧化碳减排和资源化利用的先河。这项重大技术突破,是潞安集团认真贯彻习总书记五大发展理念和能源革命战略思想,按照山西省委、省政府创新驱动、转型升级、争当能源革命排头兵的战略部署,开展高端化、国际化合作的重要成果。