天然气的催化燃烧 一、项目简介甲烷的催化燃烧在发电厂经常遇到。组建的液化天然气(LNG)站第一期250万吨/年已经开工(建于湄洲湾),建成后90%以上的LNG用作厦门嵩屿电厂(每期60万kw,共两期),泉港区电厂(至少是30万kw的发电规模),以及福州电厂的燃料,剩余部分则供福厦线…
甲烷的催化燃烧在发电厂经常遇到。组建的液化天然气(LNG)站第一期250万吨/年已经开工(建于湄洲湾),建成后90%以上的LNG用作厦门嵩屿电厂(每期60万kw,共两期),泉港区电厂(至少是30万kw的发电规模),以及福州电厂的燃料,剩余部分则供福厦线沿途城市居民的家庭燃用气及部分工厂,采用催化燃烧代替原来的非催化燃烧可使天然气的燃烧更完全,降低助燃空气的预热温度(这些下面还会描述),预计可节省5%LNG,,这部分节约量大致等于市居民全年的用气量,其经济效应是1*105*103 *75/15=5亿元;更何况西气东送的天然气也大部分用作电厂燃料,若同样使用催化燃烧技术,节省的能源资源就更可观了。
催化燃烧是在燃烧喷嘴上增添催化剂。国外对这种燃烧催化剂大多使用Pd/Al2O3(工作于低于1000℃的场合),其缺点是起燃温度T10(10%甲烷转化为CO2和H2O的温度)较高,约370℃,而且它的活性在燃烧产物H2O的影响下,会显著降低,即耐水性不好;经过对催化剂载体Al2O3掺杂MgO的改性后,催化活性得到了提高,但耐水性仍无改进;改换成单斜氧化锆(m-ZrO2)载体后,T10降至300℃左右,耐水性也得到显著改善,即整体的助燃空气的预热温度可比使用Al2O3载体时降低将近100℃,节约的这部分能量约占全部能量的5%。
本项目原为973计划(天然气、煤层气优化利用的催化基础,G1999022400)的子课题,经5年多的研究后已取得明显进展。最早采用Mg-Al-O载体,降低起燃温度约70℃,耐水性却仍保持原来的水平, (发明专利CN-01121765.0);接着的改进是在Zr-ZSM-5载体上进行的,除催化活性保持原来的改善外,耐水性已有改进;再来的进展系在m-ZrO2载体上取得。我们还准备再申请发明专利和组织相关的技术鉴定,为逐渐实现工业化创造条件
联合开发。