甲烷是结构最简单的碳氢化合物。广泛存在于天然气、沼气、煤矿坑井气之中，是优质气体燃料，也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。
目前，生产甲烷主要采用二级精馏法、吸附-膨胀脱附法和吸附-间歇精馏法。二级精馏法采用的为外部制冷技术，其制取高纯甲烷产品纯度可达99 .99％，由于工艺过程中可利用提氦装置的剩余冷量，甲烷为副产品，成本低，但需要依托大型空分系统；吸附-膨胀脱附法，通过多塔的高压吸附，低压脱附 ，实现纯化甲烷的目的，此法设备简单，操作、维护简便，但收率低，流程长，需要配套设备多，占地面积大。并且此方法需定期更换吸附剂，因此成本较高；吸附-间歇精馏法，此种方法是先通过吸附法脱去H2O、CO2、C2等杂质，然后通过间歇精馏，制得液相甲烷产品。此法产品纯度可达99 .995％，甚至可提高到99 .999％，但其操作复杂，工艺流程长，且需定期更换吸附剂。
为克服现有甲烷生产技术的不足，项目创新优化了蒸馏塔结构设计。采用上（T1）下（T2）塔叠加式耦合设置，设备集成度高且占地面积小，大幅减少了系统流体阻力，保证了物料高效输送；开发了双级耦合精馏和热泵精馏组合工艺。采用LNG为原料并作为制冷剂，避免了液氮等介质使用，通过在塔顶冷凝器的蒸发过程回收原料冷量，同时满足T1精馏塔进料条件，经热泵精馏，大幅降低了生产能耗，有利于低碳环保；形成了超高纯甲烷LNG热泵精馏生产系统，通过工艺及装备集成创新，实现了超高纯甲烷连续精馏生产，降低了生产成本，保证了产品质量。
项目具有自主知识产权，已获多项国家授权发明专利。项目产品已通过西安国联质量检测技术股份有限公司试验测试，甲烷纯度99.9998%，并已被河南鑫盛源化工有限公司、河南源正特种气体有限公司、重庆凯益特种气体有限公司等单位采用，反映良好，应用前景广阔。
项目咨询：王艳欣13371759156
1.闫红伟 2.崔增涛 3.张亚清 4.银延蛟 5.郭俊磊 6.郑梦杰 7.吕书山 8.李莎莎 9.毛玉凤 10.闫 云
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评价单位： |
中国民营科技促进会 |
报告编号： |
202201003020 |
评价日期： |
2022-06-16 |
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组织单位： |
中国民营科技促进会科技成果转化办公室 |
项目负责： |
雷智旺、王艳欣 |
成果管理： |
13681439210 |
1.提供的资料齐全，符合评价要求。
2.项目主要创新点及特点如下：
（1）优化了蒸馏塔结构设计。采用上（T1）下（T2）塔叠加式耦合设置，设备集成度高且占地面积小，大幅减少了系统流体阻力，保证了物料高效输送。
（2）开发了双级耦合精馏和热泵精馏组合工艺。采用LNG为原料并作为制冷剂，避免了液氮等介质使用，通过在塔顶冷凝器的蒸发过程回收原料冷量，同时满足T1精馏塔进料条件，经热泵精馏，大幅降低了生产能耗，有利于低碳环保。
（3）形成了超高纯甲烷LNG热泵精馏生产系统，通过工艺及装备集成创新，实现了超高纯甲烷连续精馏生产，降低了生产成本，保证了产品质量。
3.项目产品已通过西安国联质量检测技术股份有限公司试验测试，甲烷纯度99.9998%。
4.项目产品已被河南鑫盛源化工有限公司、河南源正特种气体有限公司、重庆凯益特种气体有限公司等单位采用，反映良好。
5.项目具有自主知识产权，已获多项国家授权发明专利。
评价委员会认为：项目双级耦合精馏和热泵精馏组合工艺达到国际先进水平，同意通过科技成果评价。建议加大推广力度，满足市场需求。
| 姓名 |
工作单位 |
职称 |
从事专业 |
| 孙家跃 |
中国化工学会 |
正高 | 精细化工 |
| 彭应登 |
国家城市环境污染控制工程技术研究中心 |
正高 | 环境工程 |
| 丁天怀 |
清华大学 |
正高 | 机电一体化 |
| 孙桂大 |
北京石油化工学院 |
正高 | 工业催化 |
| 辛 升 |
国家节能中心 |
正高 | 节能 |
| 聂军刚 |
机械科学研究总院 |
正高 | 重大装备 |
| 周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |
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