四川省提名2018年国家科学技术奖励项目
科技进步奖
序号 9
项目名称 焦炉气(补CO2)甲烷化制天然气技术开发及产业化应用
提名单位意见
该项目面向我国重污染工业排放气清洁高效利用的技术与市场需求,在国家863计划、国家重大科技成果转化项目的支持下,开发出具有自主知识产权、居“国际领先”水平的焦炉气(补CO2)甲烷化制天然气系列技术,开辟了焦炉气高效利用新途径,已取得了显著的应用推广业绩与效益。
该项目在技术路线、高效多功能甲烷化催化剂、节能型甲烷化工艺以及气体净化-甲烷化-分离技术集成等方面具有重大技术创新:
(1)技术路线创新:在国内首次提出并实现了对焦炉气补充CO2生产天然气产品。既实现了对焦炉气中有效组分的充分利用,同时解决了CO2资源化利用的技术难题,具有实际工业化应用效益。
(2)高效多功能焦炉气甲烷化催化剂研制:甲烷化催化剂采用沉淀浸渍法制备,既可获得较大比表面积,还提高催化剂的活性,确保了高空速下的高活性与选择性,催化剂耐高温和抗析碳性能好,且具备甲烷化、多碳烃转化、逆变换等功能。
(3)节能型甲烷化工艺流程开发:结合开发的甲烷化工艺流程与反应器,采用低循环比、较低的甲烷化反应压力,并充分回收利用甲烷化反应热,确保甲烷化工序能量利用率高。
(4)系统技术的集成创新:在甲烷化关键技术基础上,集成焦炉气净化、气体分离等技术,形成焦炉气(补CO2)制天然气系列化成套技术,成果适应性强,满足不同规模的焦化企业利用焦炉气生产SNG、CNG或LNG三种产品的要求,技术集成度高。
该技术已列入工业和信息化部、财政部《工业领域煤炭清洁高效利用行动计划》推荐技术、石油和化工行业环境保护与清洁生产重点支撑技术,已许可实施21套,市场占有率第一。提名该项目国家科学技术进步奖二等奖。
项目简介
焦炉气制天然气是重污染工业排放气清洁高效利用的新途径。本项目自2006年开展研发,相继突破甲烷化催化剂研制、甲烷化工艺研究、反应器开发和全流程技术集成等关键技术,形成焦炉气(补CO2)甲烷化制天然气系列化成套技术,总体技术达到“国际领先”水平。
主要技术创新包括焦炉气(补CO2)制天然气的技术路线创新、高效多功能焦炉气甲烷化催化剂研制、节能型甲烷化工艺流程开发、系统技术的集成创新等。
该成果已许可实施21套(设计焦炉气总处理规模70亿立方米/年,年产30亿立方米天然气),国内市场占有率第一。
2015年~2017年,项目完成单位累计新增销售额16615万元,新增利润4074万元,成果应用企业累计新增销售收入48.01亿元,新增利润5.60亿元,产生了显著的经济与社会效益,有力推动我国焦化行业转型升级与节能环保战略性新兴产业发展。
客观评价 1、成果鉴定
该成果于2015年6月通过中国石油和化学工业联合会组织的科技成果鉴定:该成果创新性强,拥有完全自主知识产权,总体技术达到“国际领先”水平。
2、国家科技项目验收
国家863计划“燃煤烟气CCUS关键技术”主题项目于2017年7月通过国家科技部组织的项目验收。其中“二氧化碳转化为天然气关键技术”课题于2015年8月通过产业化示范装置现场检查,于2015年10月通过课题验收。
国家重大科技成果转化项目“焦炉气甲烷化制天然气技术开发与转化”于2015年5月通过工信部、财政部委托的第三方(大连市投资审核中心)的专项核查。
3、产业政策
该技术列入工业和信息化部、财政部《工业领域煤炭清洁高效利用行动计划》推荐技术、石油和化工行业环境保护与清洁生产重点支撑技术。
4、检测报告
甲烷化催化剂产品经中国测试技术研究院检测:CO和CO2甲烷化总转化率为99.96%,CO2转化率为99.94%,CO和CO2甲烷化选择性接近100%。
甲烷化催化剂产品已分别在焦炉气甲烷化制SNG、CNG、LNG系列工业装置上成功实现应用。
5、相关获奖情况
该成果获得2016年度四川省科技进步一等奖。项目的核心发明专利“一种焦炉气制备合成天然气的工艺”(ZL201110267177.4)获得第十七届(2015年)中国专利优秀奖。核心发明专利“一种焦炉气补充二氧化碳制液化天然气的工艺”(ZL201410135509.7)获得第十九届(2017年)中国专利优秀奖。
推广应用情况
该成果已许可实施21套,国内市场占有率第一:设计焦炉气总处理规模70亿立方米/年,年产30亿立方米天然气。已投产6套装置,其中山西国新正泰新能源有限公司30000Nm3/h焦炉气甲烷化制SNG装置于2014年6月投产;全球最大规模的河北富越化工科技有限公司120000Nm3/h焦炉气补转炉气甲烷化制LNG装置于2016年9月投产,其余项目按计划推进。
六、主要知识产权证明目录
知识产权类别 知识产权国家 具体名称 一种利用焦炉气制备中国 合成天然气的方法 一种焦炉气制备合成中国 天然气的工艺 一种焦炉中国 授权号 授权证书编号 日期 2009年11月04日 2013年10月30日 2016第 566339 号 权利人 发明人 西南化工研究设计院有限公司 西南化工研究设计院有限公司 西南化陶鹏万;王晓东 有效 发明专利有效状态 发明 专利 ZL200610021836.5 发明 专利 发明 ZL201110267177.4 ZL201第1292842号 第张新波;样款会;李泽军;何洋;郭雄 张新波;有效 有效 专利 气补充二氧化碳制液化天然气的工艺 焦炉气制甲烷安全技术规程 CNJ-5a型甲烷化催化剂 410135509.7 年04月13日 2017年09月07日 2015年12月31日 2020600号 国家 标准 中国 GBT34246-2017 产品 标准 中国 Q/45072398-6.05 -2015 工研究设计院有限公司 西南化工研究设计院有限公司等 西南化工研究设计院有限公司 杨宽辉;马磊;谭建冬
主要完成人情况表
姓 名 工作单位 张新波 排名 1 行政职务 主任 技术职称 高级工程师 西南化工研究设计院有限完成单位 西南化工研究设计院有限公司 公司 对本项目技术创造性贡献:作为本项目负责人之一和技术负责人,带领团队突破了甲烷化关键技术,完成小试、模试、中试、工程开发和产业化示范。对《主要科技创新》中所列第1项“技术路线创新”、第2项“高效多功能焦炉气甲烷化催化剂研制”和第3项“节能型甲烷化工艺流程及反应器开发”做出了突出贡献。 姓 名 工作单位 冉崇慧 排名 2 行政职务 无 技术职称 教授级高工 四川天一科技股份有限公司 完成单位 四川天一科技股份有限公司 对本项目技术创造性贡献:是甲烷化技术开发的核心成员之一,任设计审核/审定人。对《主要科技创新》中所列第3项“节能型甲烷化工艺流程及反应器开发”和第4项“系统技术的集成创新”做出了主要贡献。 姓 名 工作单位 李泽军 排名 3 行政职务 主任 技术职称 教授级高工 西南化工研究设计院有限公司 完成单位 西南化工研究设计院有限公司 对本项目技术创造性贡献:作为项目负责人之一,负责本项目立项、研发、成果推广工作,在小试、模试、中试、工艺软件包开发、工程设计和催化剂装置、产业化示范过程中直接参与解决关键技术问题。对《主要科技创新》中所列第1项“技术路线创新”和第2项“高效多功能焦炉气甲烷化催化剂研制”做出了主要贡献。 姓 名 工作单位 杨先忠 排名 4 行政职务 主任工程师 技术职称 高级工程师 四川天一科技股份有限公司 完成单位 四川天一科技股份有限公司 对本项目技术创造性贡献:是甲烷化技术开发的核心人员之一。全程参加焦炉气(补CO2)制天然气甲烷化全系统的工程开发、甲烷化工艺流程HAZOP分析对《主要科技创新》中所列第3项“节能型甲烷化工艺流程及反应器开发”和第4项“系统技术的集成创新”做出了主要贡献。 姓 名 工作单位 郭雄 排名 5 行政职务 无 技术职称 工程师 西南化工研究设计院有限公司 完成单位 西南化工研究设计院有限公司 对本项目技术创造性贡献:负责焦炉气(补CO2)甲烷化催化剂的研制与工业化生产。作为第一起草人,制定了《CNJ-5a型甲烷化催化剂》企业标准。对《主要科技创新》中所列第1项“技术路线创新”和第2项“高效多功能焦炉气甲烷化催化剂研制”做出了主要贡献。 姓 名 工作单位 陈丽萍 排名 6 行政职务 副主任 技术职称 教授级高工 四川天一科技股份有限公司 完成单位 四川天一科技股份有限公司 对本项目技术创造性贡献:参加焦炉气(补CO2)甲烷化制天然气(SNG/CNG/LNG)系列工程项目的工程设计与试车,促进成果转化与工业化应用。任设计经理、甲烷化工序审核人。对《主要科技创新》中所列第4项“系统技术的集成创新”做出了主要贡献。 姓 名 工作单位 成雪清 排名 7 行政职务 无 技术职称 教授级高工 西南化工研究设计院有限公司 完成单位 西南化工研究设计院有限公司 对本项目技术创造性贡献:作为课题负责人主持国家863计划“二氧化碳转化为天然气关键技术”课题,作为项目负责人主持国家重大科技成果转化项目“焦炉气甲烷化制天然气技术开发与转化”。开展项目研发全过程管理,组织申报纵向项目。对《主要科技创新》中所列第1项“技术路线创新”和第3项“节能型甲烷化工艺流程开发”做出了主要贡献。 姓 名 工作单位 杨宽辉 排名 8 行政职务 无 技术职称 高级工程师 西南化工研究设计院有限公司 完成单位 西南化工研究设计院有限公司 对本项目技术创造性贡献:作为核心技术人员参加焦炉气(补CO2)甲烷化制天然气项目基础研发、工程放大与产业化推广工作。对《主要科技创新》中所列第3项“节能型甲烷化工艺流程开发”和第4项“系统技术的集成创新”做出了主要贡献。 总经理助理姓 名 郑珩 排名 9 行政职务 /研发管理部主任 技术职称 教授级高工 工作单位 西南化工研究设计院有限公司 完成单位 西南化工研究设计院有限公司 对本项目技术创造性贡献:承担甲烷化催化剂生产装置的建设工作,为焦炉气甲烷化制天然气成果推广提供了关键产品支撑。组织实施催化剂生产,优化催化剂工业生产参数和产品质量检测方法。共同组织开展成果推广工作。对《主要科技创新》中所列第2项“高效多功能焦炉气甲烷化催化剂研制” 和第3项“节能型甲烷化工艺流程开发”做出了主要贡献。