节能科技
AIENENGKEJI
无须甲烷化制天然气技术
史惠元
（南京金炉新能源科技有限公司，南京210036）
摘要：煤制天然气必须经过甲烷化，但甲烷化投资通常高达百亿元人民币。生物质项目受运距制约规模不大，甲烷化不适用于生物质项目，国内外无生物质制天然气先例。而“二元反应"法制天然气无须甲烷化，使合成天然气比“费托反应”法节省投资70%.降低运行成本55%。它使生物质合成天然气总投资几于万元就可以生产出合格天然气.热利用率由垃圾发电的13%提高到48%，由秸秆直燃发电的17%提高到74%，经济效益好.投资回收期为3~4年，而且高温楚烧无烟窗，无二嗯英.不产生NOx和SO，焦油比现有气化技术约低1万倍。
关键词：生物质；制天然气；无须；甲烷化
中图分类号：TK01
文献标志码：B
文章编号：10015523(2017)05004403
成甲烷无须催化剂，制天然气无须甲烷化。这在
口
过去被业界认为"这不会是真的"现已变成“这的确是真的"，且秸秆制天然气8000万m/a示范工
程已启动。“二元反应”产出的天然气燃烧后硫化物、氯化物和烟尘将比燃煤锅炉排放减少99.99%，有助于解决雾露间题，但需要导找战略伙伴谋全局发展，主导重大战略性新兴
产业话语权。另外，还需要寻找分布式能源的合作方。 1技术背景
1923年德国2位化学家发明了人工合成CH，的学说，简称"费托反应”。90多年来各国均沿装费托路线至今。其理论核心是：CO+3H，经甲烷催化剂，合成CH+H,O；甲烷催化剂遇硫会中毒失效，原料气硫含量应小于0.1×10-。
目前气化炉燃烧秸秆、生活垃圾和煤等产出的气体含硫量均大于2×10-，即气化炉内不能放置甲烷催化剂，不能合成甲烷。甲烷须由甲烷化工程合成。甲烷化投资巨大，不适合生物质项目。所以世界上无生物质制天然气先例。
史金麟等在新加坡实验室发现了“二元反应“规律：在一定温度和压力的还原性气氛下反应一定时间.C+2H，可合成 CH.C+2H,O可合成CH+O而无须甲烷催化剂。该发现已由气化生活垃圾31t/d的中试证实（“合成甲烷无须催化
44|能源研究与利用：2017年第5期万方数据
剂中试"主体是1台气化炉，中国科学院"制天然气无须甲烷化中试”主体是1条生产线，两者不回)。本人在新加坡随史金麟做实验，传承了“合成甲烷无须催化剂"的研究成果，回国后将该研究成果发展成“制天然气无须甲烷化"工艺技术。
2中试工程
目前对该技术有不同见解，主要是二种：1)认为教科书和各国煤制天然气工程都是CO+3H：经催化反应生成 CH,+H,O，不需要催化剂可生成CH,不太好强解。2)认为合成CH4需要甲烷化工程，但甲烷化投资巨大，导致生物质制天然气成本太高，项目经济效益差，技术不够成熟。归根到底仍是基于“费托反应"学说，不能理解“二元反应"的科学性，
2012年8月12日，中国科学院环境纳米材料研究室在滦县装备产业园区成立中试基地，旨在对“制天然气无须甲烷化"进行中试，该项目规模：处理秸秆150t/d(可产出天然气5万m/d)。2014年8月12日中试结束，中试支出经费累计约1300万元。（中试工作报告结果为：
1)气化炉尾合成气焦油=40mg/m，比同类先进工艺低 2000倍。
2)合成气含CH、乙烷和丙烷等，C为37.69%(《检测报告》单位为清华大学环境质量检测中心），其热值占合成气热