成果名称：天然气的催化燃烧
成果拥有单位：厦门大学
成果简介：
甲烷的催化燃烧在发电厂经常遇到。福建组建的液化天然气(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，如厦门明达玻璃厂的用气。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厦门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。发电厂已普遍使用天然气为燃料，福建用的是LNG,，省外则用西气东送的天然气，使用量很大。在不计成本的年代，不考虑是否应该节约能源资源的时期，采用催化燃烧与否确实无关紧要，如今我国的能源政策是节流开源，把节约摆在第一位，因而，在使用天然气作为发电燃料的的场合，推广使用催化燃烧是必需的，其可能性非常大。已进行过小型试验，效果较好;接着的技术鉴定还将做更贴近实用的小型试验，进一步的中试和生产规模的扩试将是下一步关注的重点，它需要投入和较大的试验场所。经济效益以福建的年用LNG量为250万吨，节省5%约为10万吨，以现市售石油气15公斤75元计，10万吨的价值为5亿元。
合作方式：联合开发
联系方式：
联 系 人：蔡俊修、杨乐夫 电话：0592-2185944(办)
E - mail ：jxcai@xmu.edu.cn lfyang@xmu.edu.cn
