前言

现代煤化工是煤炭清洁高效利用的一种有效方式，已经被国家“十三五”规划列为重点发展的100项重大工程之一。煤制合成天然气作为现代煤化工的一个重要组成，近年来发展迅速。截至2018年10月，煤制合成天然气项目投产4个，实际投产产能51×10⁸m³/a，国家发改委核准和给予启动前期工作的煤制合成天然气项目12个，产能802×10⁸m³/a，规划建设煤制天然气项目13个，产能428×10⁸m³/a。

煤制合成天然气工厂采用的煤炭气化、合成气变换及净化等工艺已在煤化工行业应用多年，积累了丰富的经验；而合成气甲烷化是煤制合成天然气工厂特有技术，相关经验不多，急需系统论述合成气甲烷化技术的专著，以满足需要。

2010年开始，中国大唐集团公司牵头组织承担了国家高技术研究发展计划（简称863计划）重点项目“煤气化甲烷化关键技术开发与煤制天然气示范工程”，并具体承担了课题三“合成气完全甲烷化成套工艺技术开发”，同时自主立项开展了“合成气甲烷化催化剂开发”的研究。上述两个课题均已完成，其中甲烷化催化剂已成功应用于内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气公司引进的甲烷化装置上，效果良好，系国内首个实现工业应用的国产化合成气甲烷化催化剂。与之相关的“合成气完全甲烷化催化剂”、“合成气完全甲烷化成套工艺技术”以及“400×10⁴m³/d（标况下）合成天然气的合成气甲烷化装置技术工艺包”均通过了中国石油和化学工业联合会组织的专家评审。

基于上述情况，我们在完成863计划项目和催化剂开发工作基础上，参考有关煤制合成天然气的相关技术及最新成果，编写了这本《合成气甲烷化技术》，为生产技术人员和科研人员提供参考。

本书共8章，首先介绍了合成气甲烷化技术背景、国内外研究开发和应用现状。其次，从合成气甲烷化反应热力学和动力学入手，详细论述了甲烷化催化剂催化性能、要素组成和反应机理，介绍了国内外开发的合成气甲烷化工艺技术流程，并进行了过程模拟，建立反应器数学模型并对相关模拟结果进行了分析。最后，对国内外合成气甲烷化新技术进行了展望。

本书由中国大唐集团公司参与863计划项目和催化剂开发工作的相关人员按照各自负责的研究课题、专业特长和分工分别撰写。李安学、李春启负责总策划和协调，李安学、李春启、梅长松、刘永健负责组织与统稿。具体分工如下：第1章李安学、刘永健；第2章康善娇、刘鑫；第3章左玉帮、李安学；第4章周帅林、梅长松；第5章刘学武、余铭程；第6章、第7章左玉帮、梅长松；第8章李春启、段士慈。

本书在编写过程中，得到了大唐国际化工技术研究院有限公司领导、专家和技术人员的大力支持和帮助，在此深表感谢。

尽管我们尽了最大努力，但由于所涉及的专业多、可供参考的资料少，加上水平有限，书中涉及的内容和结论会有不尽完美之处，难免会存在疏漏和不足，恳请读者批评指正。

编著者

2020年3月