托普索甲烷化技术

托普索甲烷化技术


TREMP™技术的操作经验可以追溯到20世纪70年代后期,托普索进行了大量的中试验证,保证了该技术能够进行大规模应用。

托普索循环节能甲烷化工艺与鲁奇公司甲烷化技术和Davy公司甲烷化技术有所不同,第一个反应器和第二个反应器为串联,反应气只在第一个反应器进出口循环。补充甲烷化反应器根据原料气组成和合成天然气甲烷含量要求,需一个或多个。

其典型流程设三个反应器,第一个反应器出口温度在675℃左右,第二个在450—500℃:左右, 第三个在350℃左右。第一个反应器出口气体部分循环,经冷却、压缩回到反应器入口。TREMP技术第一个反应器在675℃高温下操作,是所有甲烷化技术中最髙的,因此反应气循环比最低,循环压缩机的尺寸最小,循环压缩机成本和能量消耗最低。由于反应温度高,副产的中压或高压过热蒸汽可直接用于蒸汽轮机,提高了能量利用效率。

甲烷化催化剂反应的高热量,导致有很大的温升;因此甲烷化催化剂的关键是要在高温下保持稳定,同时在低温下也具备活性。甲烷化反应在低温和高CO分压下,很容易形成不希望出现的羰基镍,因此烧结的控制非常关键,以防止镍晶体的生成。

托普索公司的研究与开发部门开发了专用的两种甲烷化催化剂。一种是高温的,型号为MCR-2X。MCR-2X催化剂是基于陶瓷支撑,具备稳定微孔系统,可有效防止镍晶体的烧结。高镍的表面区域形成理想高甲烷化活性,甚至在相对低温下也是,其在250—700℃温度范围内具有高而稳定的活性。另一种是低温的,型号为PK-7R。其工作温度为200—450℃之间。催化剂使用压力(表压)高达8.0MPa.G,采用高压流程可减小设备尺寸。髙温催化剂MCR-2X分别在托普索中试验装置和德国Union Kraftstoff Wesseling(UKW)协会的中试装置中进行了独立的测试。在中试中,同一批催化剂在试验装置上的最长运行时间达10000h,证明MCR-2X是一种具有长期稳定性的催化剂。MCR-2X累计运行记录超过了45000h。低温催化剂PK-7R有将近200个业绩(比如用在制氢厂,合成氨厂)。目前托普索公司也有技术转让的业绩。

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