1.5 本书的意义和主要内容

到目前为止,国内外在役、在建或拟建的商业化合成天然气工厂都是间接法。

间接法煤制合成天然气关键技术中空分、气化、变换、净化等技术以及焦炉气的净化等技术,都与合成氨、甲醇等行业所用技术基本相同,在国内外均有多年成功的设计和运行经验,而且有专著出版;尽管甲烷化在合成氨、甲醇等领域也在应用,但甲烷化在合成天然气行业的应用与其他行业相比有特殊性,到目前为止还没有见到公开出版的系统研究甲烷化的专著供人们使用,因此组织编著一本系统化研究甲烷化的专著,对于指导生产实际具有重要意义。

参编本书的研究团队立足于我国能源赋存和利用特征,针对国内日益紧张的天然气供需形势,梳理了合成天然气技术的发展概况、历程,阐述相关专业术语,提出技术路线并展望产业趋势,分章列述合成天然气相关基础理论、核心技术、工艺装备和模拟优化等成套技术体系。本书相关研究成果对我国科学发展合成天然气产业、优化能源结构、改善生态环境、保障能源供应安全具有重要参考意义。

全书共分为8章。

第1章绪论部分,主要介绍合成天然气技术的发展背景、历史及进展,解释了相关专业术语和工艺路线,进而提出本书研究路线,最后对行业发展面临的机遇和挑战进行展望。

原料气化产生合成气是制备合成天然气的“龙头”环节。因此,第2章重点阐述了合成气的制备和净化技术,包括原料来源、原料气化、合成气变换及净化、副产物回收利用等相关知识。

除气化技术外,甲烷化技术是合成天然气的最关键技术。第3~5章依次阐述甲烷化技术的反应热力学、催化剂、反应机理与动力学、工艺与装备等,是全书的核心部分。

第6、7章是利用科学计算方法和现代模拟软件,对甲烷化反应器和工艺流程进行模拟、优化,为实践提供有益参考。

第8章是基于目前甲烷化技术存在的不足,对国内外甲烷化新技术和科技制高点进行跟踪、展望和集成创新。