国家标准项目《焦炉气制甲烷技术导则》由 TC206（全国气体标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国石油和化学工业联合会。

主要起草单位 西南化工研究设计院有限公司等 。

本项目规定了焦炉气甲烷化的相关术语和定义，明确了焦炉气甲烷化工艺选择的基本原则，提出了焦炉气净化、甲烷化的技术要求，并对焦炉气甲烷化工厂的设计、试车与验收、运行维护等环节作出了规定。 本项目适用于新建、扩建和改建的焦炉气甲烷化工程，可作为焦炉气甲烷化工程前期可行性研究、设计、试车与验收、运行维护的技术参考。 预研情况： 一、必要性、可行性分析 1.必要性论证 我国是世界上第一大焦炭生产国，2011年焦炭总产量约4.28亿吨，约占全球总产量的60%，并副产数量巨大的焦炉气。一般每吨焦炭副产约400Nm3焦炉气。据中国炼焦协会统计，全国焦化企业中有1/3的生产能力在钢铁联合企业内（其焦炉气用作燃料或冶炼还原剂），2/3在独立的焦化企业。除回炉加热自用及民用（作城市煤气）、生产合成氨或甲醇外，每年放散的焦炉气约200亿Nm3。甲烷的温室效应是二氧化碳的21倍，焦炉气燃烧排放或直接排放，既造成巨大的资源浪费，又造成严重的环境污染。因此有效、充分利用焦炉气资源，是实现节能减排、发展循环经济的重要内容之一。 2.可行性论证 由于焦炉气中的CH4、CO、CO2、C2+含量近40％，氢含量高，将焦炉气进行甲烷化反应，可以使绝大部分CO、CO2转化成CH4，得到主要含H2、CH4、N2的混合气体，然后通过变压吸附(PSA)气体分离技术得到甲烷体积分数90%以上的合成天然气，再经压缩就可以得到压缩天然气(CNG)。对于产量特别大的装置，还可将甲烷进一步液化生产液化天然气(LNG)。同时，还可以得到清洁能源氢气，其纯度可到99.99%以上。焦炉气中的有效组分都可以得到有效的利用。 利用焦炉气制甲烷，可开辟新的天然气来源，弥补能源短缺，减少温室气体的排放，保护环境。目前我国每年放散的焦炉气约200亿Nm3，若全部回收利用，可得到约85亿Nm3 CH4，并减排大量的硫化物、焦油、萘、氨等有毒物质。 二、国内外简况 焦炉气制甲烷技术研究开始于20世纪初，主要用于在低温(300～500℃)下除去合成氨系统中少量的CO和CO2，以保护合成氨催化剂。20世纪40年代开始对高浓度CO的煤气甲烷化进行研究。20世纪70年代石油危机以来，美国和西欧等国家开始了由煤的气化经过甲烷化生产代用天然气的研究工作。国外研究甲烷化技术的公司主要有鲁奇公司、丹麦托普索公司、DAVY公司、日本关西热化学株式会社。国外煤制天然气的核心技术——甲烷化催化剂及工艺主要提供商英国Davy公司和丹麦Topsoe公司，迄今基本垄断我国煤制天然气项目的甲烷化技术提供。煤制天然气工艺中最后一个甲烷化反应器内CO2转化率为75%，合成天然气中CO2含量约为0.5%，产品进入管网。 煤制合成天然气项目，煤气中CO含量更高，甲烷化反应负荷大。煤制合成天然气的能量利用率为60%，发展煤制天然气产业还面临水资源缺乏、CO2减排等方面的压力。年产20亿立方米的煤制天然气项目耗水量达2500万吨/年，排放CO2 近600万吨/年。 在焦炉气制天然气方面，国外独立焦化厂很少，且天然气市场需求不急迫，因此国外公司对焦炉气甲烷化制天然气的研究工作极少。日本大阪煤气公司以焦炉气甲烷化制造人工天然气（热值8240大卡/ Nm3合成天然气产量为8000Nm3/小时）装置于1984年试车投产，需要补充液化石油气（LPG）提高产品的热值。目前该工厂已经停产。 目前国内甲烷化的研究主要针对2种情况：一是合成氨生产中净化工段进行的微量CO、CO2(CO＋CO2≤0.8%)甲烷化，其二是城市煤气生产中为提高热值而进行的高浓度CO(20%～30%)部分甲烷化。 因此，这些甲烷化催化剂不能满足焦炉气甲烷化的需要。 西南化工研究设计院在国内率先开展焦炉气甲烷化制合成天然气技术研究与成果转化。 三、符合性、协调性分析 本项目依据国家质量监督检验检疫总局2010年9月下达的质检公益性行业科研专项项目计划任务书的规定立项。项目编号：201010236。项目名称：“工业气体中CO2、CO资源化利用关键技术标准研究”。 本项目是在充分调研、理解国外同类或类似技术发展的现状和发展趋势，比较了国内不同工艺路线的优缺点的基础上而提出。焦炉气制甲烷技术，受气源不同影响，国外类似技术多针对煤气甲烷化为主，但其催化剂在国内可以使用在焦炉气甲烷化技术中。标准项目组详细研究了其技术情况，并结合各种模型反复推算了其工艺技术要点，研究了原料在催化剂的上的转换率、催化剂活性等关键指标，平行折算了气源情况，结合国内催化剂的具体情况，提出了完全能达到国内外先进技术水平的标准技术草案。 在焦炉气制甲烷工业开发与推广过程中，有众多的关键技术

本项目依据国家质量监督检验检疫总局2010年9月下达的质检公益性行业科研专项项目计划任务书的规定立项。项目编号：201010236。项目名称：“工业气体中CO2、CO资源化利用关键技术标准研究”。