以天然气为原料制甲醇装置补碳技术探讨(精)
天然气制甲醇工艺研究
天然气制甲醇工艺研究一、发展天然气制甲醇的需求甲醇是一种广泛运用的燃料和化工原料。
目前作为替代汽、柴油或添加的燃料，可以与汽油一同生产出M15，M30等车用燃料；作为化工原料，可以生产甲醛、二甲醚、烯烃等等。
发展天然气制甲醇产业，能够提高产品附加价值，缓解低气价矛盾，提升天然气化工回收率。
相对比煤炭制甲醇，由于天然气主要成分甲烷的热值更高，所以其耗能更低；另外因为天然气是清洁能源，符合今年碳中和、碳达峰等环保政策，相较于煤炭，其中含有硫氮混合物，所以使用用天然气生产甲醇，污染程度更小。
二、天然气制甲醇的主要工艺流程在工业中，天然气制甲醇的工艺分为两个大步骤，其一，用催化裂解转化工业原料形成合成气；其二，利用合成气进行催化合成，生产甲醇产品。
在工艺上，制备甲醇的合成气分为水蒸气转化、部分氧化和自然转化。
1。
关于合成气的制备流程合成气是以氢气、一氧化碳为主要成分的气体，在天然气制备合成气中，常用转化方法为蒸汽转化法。
该方法是通过甲烷与水蒸气反应，在镍催化的条件下，生成氢气和一氧化碳。
在具体的制备过程中，需要加入二氧化碳，减轻氢碳比，从而优化催化性能。
在实际操作中，还需要对天然气原料进行脱硫处理，处理方式是将天然气通入中间转换器，添加氢气进行提纯，再通入脱硫热管。
氢化反应中是对一些微量有机物发生加成反应，在Ni-Mo催化剂的作用下，实现氢化处理。
在脱硫热管处理后，将气体导入氧化锌脱硫槽进行脱硫反应。
在经过脱硫处理后，将脱硫气体导入脱硫中间热交换器中，实现热量的短循环，并使之导入反应装置饱和塔中，使得气体直接与工艺含醇水和工艺冷凝水接触，提高气体的蒸汽饱和度。
通过精馏处理的杂醇油也重新流回到饱和塔中，与热交换后的脱硫气体混合。
在蒸汽转化工艺中，高温同时会发生两个反应，反应一是甲烷与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳，反应二是二氧化碳与甲烷在高温反应生成甲醇和水。
由于水既是反应一的反应物，也是反应二的产物，如何控制温度和水蒸气用量，是提高产物的选择性的关键。
以天然气为原料制甲醇装置工艺方案
综 述 评 论
以天然气为原料制甲醇装置工艺方案
蒋德军 郑明峰 唐宏青 中国石化兰州设计院 兰州 730060
摘要 以天然气为原料的 10 万 t/ a 甲醇装置 ,对其合成气制备工序的七种工艺流程 、甲醇合成工序的
关键词 天然气制甲醇 流程模拟 工艺方案 国产化
某化工厂拟在近期内筹建以天然气为原料的 10 万 t/ a 甲醇装置 。为了配合装置的工程设计和 工程建设 ,受石化总公司技术开发中心委托 ,中国 石化兰州设计院应用流程模拟技术 ,对以天然气 为原料制甲醇装置的工艺流程进行计算分析 ,为 有关方面决策提供参考 。
(2) 管束式合成工艺 采用管束式副产蒸汽 等温反应器 。 113 甲醇精馏
(1) 两塔流程 第一塔为预精馏塔 ,第二塔为 主精馏塔 ,两塔再沸器均用低压蒸汽作热源 ;
(2) 三塔流程 采用两个主精馏塔 ,第一主精 馏塔加压操作 ,第二主精馏塔常压操作 。加压塔 塔顶气体的冷凝热用作常压塔塔底再沸器的热 源 ,有效地利用了能量 。
2 基本工艺流程
根据国 内 外 已 成 熟 并 实 现 工 业 化 的 工 艺 技 术 ,提出如下基本工艺流程 。 211 合成气制备工序 (包括蒸汽动力系统和废热 回收方案)
共有三类七种工艺流程 : (1) 第一类 基于一段蒸汽转化的工艺流程 (共三种) : ①合成气制备工艺流程 A :传统的一段蒸汽 转化工艺 ; ②合成气制备工艺流程 B : 转化炉前 补 加 CO2 一段蒸汽转化工艺 ;
蒸汽能否自身平衡
流程 A
71. 39
10. 39
9. 34
0. 45
7. 61
0. 00
0. 23 53841 510/ 840
天然气制甲醇结合蒸汽转化(SMR)和二氧化碳重整(DMR)串并联新补碳工艺探究
当代化工研究 1Modem Chemical R esearch2019 •门本刊特稿天然气制甲醇结合蒸汽转化（SMR ）和二氧化碳重蓬（DMR ）串并联新补碳工艺探究*冉东'申威峰"（1.中化重庆涪陵化工有限公司重庆4080002.重庆大学化学化工学院重庆400044）摘要：近年来，大气中CO?的积累而造成的全球变暖已经引起广泛关注.天然气重整（SMR ）技术合成甲醇合成气是主要的工艺之一.然 而，甲醇反应器中产生了大量的水使氢气的利用率降低，并且过程中C （）2的排放量增多加剧了全球变暖的趋势.基于此，本文提出了一种结 合蒸汽转化（SMR ）和二氧化碳重整（DMR ）串并联工艺来实现CO?餉高效利用新技术，通过Aspen Plus 进行模拟估算，从技术、经济和环境 等指标对炉后补碳工艺和联合新补碳工艺进行比较发现联合补碳工艺有很高的利用价值.关键词：甲醇合成；合成气；SMR; DMR 中BB 分类号：TQ 文献标识码：AStudy on Natural Gas based Methanol Production Process by the Combined Process ofSteam and Dry Methane ReformingRan Dong 1, Shen Weifeng 2*1. HUB甲醇作为一种重要的化工原料，是最有可能替代化石燃料的可再生能源。
它主要用于生产甲醛、甲基叔丁基醴（WBE ） 和醋酸等化工产品冋。
在全球，超过80%的甲醇生产是以天然气为原料经由合成气制得的曲。
一段蒸汽转化法（SMR 法）是目 前工业上应用最广泛的方法，但该工艺能耗高、二氧化碳排放 量大，所得合成气的氢碳比偏高，仅仅适合于合成氨及制氢， 不适用于甲醇合成。
并且合成气中氢气过剩，这将造成大量物 质和能量的浪费，使甲醇生产成本增高吐〕。
众所周知，在甲醇合成反应中，巴与C0合成甲醇的摩尔 比为2,与CO?合成甲醇的摩尔比为3。
以天然气为原料制甲醇原料气(精)
二、天然气蒸汽转化催化剂
天然气蒸汽转化是可逆吸热反应，在高温下进行反应 对化学平街是有利的．但若不釆用催化剂，反应速率 极慢。工业生产中需采用催化刷加速反应 （一）主要组分及其作用 1．活性组分
2．转化催化剂的还原
转化用镍催化剂一股以氧化态提供，无催化活性，使用前 必须进行还原。 还原反应
NiO+H2→Ni+H2O NiO+CO→Ni+CO2
还原过程中反应热效应很小。 工业上常用氢气和水蒸汽或甲烷(天然气)和水蒸汽来还 原镍催化剂。加入水蒸汽是为了提高还原气流的流速，促 进气体分布均匀，同时也能抑制烃类的裂解反应。为了还 原彻底，还原温度以高一些为好，一般控制略高于转化操 作温度。
2．转化催化剂的钝化
已还原的催化剂与空气接触，其活性镍会被氧化并 放出大量热量，所以当转化炉停车时，要对催化剂进行 钝化处理。当转化系统发生故障时，为了保护催化剂， 常将催化剂置于水蒸汽气流中，此时催化剂也会被钝化。
钝化反应式
1 Ni+H2O → NiO+H2 2 2Ni+O2 → 2NiO
反应(1)放热量不大，反应(2)是强放热反应，水蒸 汽中含1%氧气，会造成130℃的升温，在氮气流中则会 造成165℃温升，所以催化剂在停车需要氧化时，应严 格控制氧含量。还原态的镍200℃以上时不可和空气接 触。 镍催化剂被氧化的速度随温度升高面加快
一、天然气蒸汽转化的基本原理 主要转化反应
1. CH4+H2O→CO+3H2 2. CH4+2H2O→CO2+4H2 3. CO+H2O→CO2+H2 4. CO2+CH4→2CO+2H2
浅析天然气制甲醇装置能耗分析与节能途径
浅析天然气制甲醇装置能耗分析与节能途径
天然气制甲醇装置的能耗主要来自于两个方面，即合成气制备和甲醇合成过程。
合成
气制备过程中主要包括天然气处理、蒸汽重整和变换反应等环节。
天然气处理过程中，天
然气经过酸气除硫、水蒸气变换等处理，最终得到合成气原料。
蒸汽重整过程中，通过蒸
汽和天然气的反应，产生合成气。
变换反应是将合成气转化为甲醇的关键步骤，需要消耗
大量的能源。
甲醇合成过程中，变换反应产生的废热可以回收利用，提供给其他环节使用，以降低能耗。
针对天然气制甲醇装置的能耗问题，可以从以下几个方面采取节能措施。
优化天然气
处理过程，提高天然气的利用率。
可以采用更高效的酸气除硫设备和水蒸气变换装置，减
少气体的能耗。
提高蒸汽重整的效率，减少能源的浪费。
可以优化反应过程和反应条件，
提高蒸汽重整的产气量和热效率。
可以采用多级蒸汽重整技术，使得能量利用更加充分。
改进变换反应过程，提高甲醇的产率和选择性。
可以选择更高效的催化剂和反应器设计，
减少副反应的发生，提高甲醇的收率。
利用余热回收技术，提高能源利用效率。
可以采用
余热锅炉、热泵等设备，将废热进行回收利用，供给其他环节使用。
天然气制甲醇装置的能耗分析和节能措施对于提高能源利用效率和减少环境污染具有
重要意义。
通过优化装置设计和工艺流程，改进反应条件和催化剂选择，以及利用余热回
收技术等手段，可以减少能源的消耗，提高工艺效率，从而实现可持续发展的目标。
焦炉气制甲醇工艺补碳提高甲醇产量探讨
焦炉气制甲醇工艺补碳提高甲醇产量探讨针对兖矿国际焦化有限公司焦炉气甲烷部分氧化转化制甲醇装置氢气过剩，利用率低，在用焦炭+蒸汽制水煤气补充至入合成新鲜气中提高甲醇产量，取得良好运行效果。
标签：造气炉焦炭水煤气甲醇1 概述甲醇作为一种重要的化工原料，在化工生产中发挥着重要作用。
它是重要有机化工原料和优质燃料。
主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品[1]，甲醇亦可代替汽油作燃料使用。
目前主要甲醇生产工艺：①天然气制甲醇；②煤、焦炭制甲醇；③油制甲醇；④联醇生产；⑤焦炉气制甲醇。
本文主要探讨焦炉气制甲醇的优化改进。
2 焦炉气制甲醇的优缺点我公司（兖矿国际焦化有限公司）焦炉气制甲醇工艺介绍：焦炉产生的焦炉煤气经脱硫、脱氨、脱苯等工艺得到净煤气送到甲醇气柜，经焦炉气压缩机加压进加热炉对流段预热至240℃左右进入精脱硫系统，煤气出精脱硫进入饱和塔饱和增湿后加热至550℃进入转化炉，煤气中甲烷在镍基触媒催化下发生转化反应：CH4+H2O→2CO+3H2+Q[2]，转化后新鲜气送入合成系统生产甲醇。
焦炉气制甲醇与传统水煤气制甲醇相比充分利用焦炉废气，从整体甲醇成本上相比成本较低。
焦炉气技术指标转化后新鲜气成分：从转化后新鲜气成分中可以看出：焦炉气催化纯氧得到的合成气氢碳比=（H2-CO）/（CO+CO2）=2.34，用于生产甲醇则氢气过剩[3]，多余的氢气回焦炉烧掉，造成浪费。
3 解决办法作为合成气中氢气过剩，为降低氢碳比，充分利用焦炉气中的氢气，需增加合成气中CO含量来降低氢碳比，提高甲醇产量。
结合焦化企业富余焦炭产品，我们主要来探讨针对于焦化企业采取的焦粒制气补碳法：焦炉煤气常用的补碳方法是采用块煤制气，然后经压缩、脱硫、脱碳（脱出的CO2返回煤制气炉），制成含CO和H2 且碳多氢少的水煤气，在进入合成气压缩机之前补入合成气中调整其氢碳比。
焦化厂因地制宜地以粒焦为原料制气，比块煤制气补碳更为经济。
基于天然气原料的甲醇生产中的二氧化碳利用综述
258研究与探索Research and Exploration ·理论研究与实践中国设备工程 2021.03 (上)几十年前，人类开始有意识地意识到化石燃料的使用。
与此同时，燃料价格在同一时期也出现了过度上涨。
这两个事实促进了对替代燃料的研究。
在过去几年中，可再生能源领域取得了重大进展，但要增加这种能源的使用，还有许多工作要做。
与使用矿物燃料有关的基本问题是温室气体的排放，而二氧化碳是这一组的罪魁祸首。
因此，开发能有效降低大气中二氧化碳含量的方法已成为可取之举。
其中一种方法包括从二氧化碳和氢气开始合成甲醇。
这项技术之所以非常有用，有两个原因：第一，它降低了空气中的二氧化碳含量；第二，它提供了一种物质，可以用作替代燃料，或者在21世基于天然气原料的甲醇生产中的二氧化碳利用综述饶建鑫 （中海石油建滔化工有限公司，海南 东方 572600）摘要：本文采用低压合成天然气工艺，对某中型甲醇装置进行了分析。
该工艺包括天然气预处理、生成合成气的蒸汽-甲烷重整装置、甲醇合成、粗甲醇蒸馏和余热回收的集成蒸汽循环。
从碳捕获获得的二氧化碳用于气体调节，通过平衡过剩的氢气来调节甲醇合成的合成气模块。
与独立装置相比，理论上二氧化碳的利用促使甲醇产率的提高。
分析结果表明，重整装置、蒸汽循环和合成装置的效率有所提升。
特别地，蒸汽重整器、合成反应器和几个热交换器显示了热力学改进的巨大潜力。
关键词：二氧化碳；氢碳比；甲醇中图分类号：TQ223.121 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2021）03（上）-0258-02纪有机合成期间作为起始原料。
此外，甲醇也可以用于其他用途，因为它是整个化学工业中使用较为频繁的组分之一。
1 基于天然气的甲醇生产概述甲醇是化工、石化和能源工业最重要的原料之一，2015年，全球产量为8300万公吨。
全球产量预计每年平均增长7.2%，2020年将达到1.175亿公吨。
工业应用范围从进一步加工到散装化学品，如甲醛和醋酸，再到生产合成燃料，包括甲基叔丁基醚和二甲醚。
以天然气为原料制甲醇装置补碳技术探讨
第４ ２卷
第１ ２期
２ ０ １ ４年 ｌ ２月
１ ７
以 天 然 气 为 原 料 制 甲醇 装 置 补 碳 技 术 探 讨
朱桂 芳
（ 湖 南安 淳 高新 技 术有 限公 司 湖 南长 沙 ４ １ ０ ２ ０ ５ ） ２ ０ １ ４年 以来 ， 氮肥市场需求疲软 ， 行 业 亏 损 严 重 。我 国现有 合 成 氨产 能 超 过 ７ ０ ０ ０ ０ ｋ ｔ ， 加 工 成 尿素 和其 他 氮肥 产 品 自给 有 余 ， 合 成 氨 企 业 应 积极 加 快转 型升 级 。 甲醇是 重要 的基 础性 有机 化 工 原料 ， 随 着我 国 国 民经 济 的高速 发展 ， 甲醇运 行 环 境 良好 ， 以天 然 气 为 原料 制 甲醇 装 置 的补 碳 技
置 空分装 置 Βιβλιοθήκη １ 以天然气 为原料制 甲醇 工艺流程
以天然 气 为原料 制 甲醇装 置 主要 由合 成气 制 备（ 包括 天 然气 压 缩 、 加氢 脱硫 、 烃类 转化 、 蒸 汽 动 力和 废热 回 收 ） 、 甲醇 合 成 （ 包括合成气压 缩 、 甲醇 合 成 、 甲醇 分 离 ） 和 甲醇 精 馏 等 ３个 部 分 组 污 泥反 应提 供 了 良好 的条 件 ， 污泥 性状 明显 好 转 ， 能保 持 稳定 的处 理 负荷 和处 理能 力 。污水 生化 处
理装 置改 造后 （ ２ ０ １ ３年 ｌ ０月 ） 进、 出 口水 中 Ｃ Ｏ Ｄ
和氨 氮含 量见 表 ２ 。
ｍ ｇ ／ Ｌ
表 ２ 污 水 生化 处 理 装 置 改 造 后 （ ２ ０ １ ３年 １ Ｏ月 ） 进、 出 口水 中 Ｃ Ｏ Ｄ和 氨 氮 含 量
由表 １和表 ２对 比分 析 可 看 出 ， 改 造 后 污 水
补碳技术优化甲醇装置运行
补碳技术优化甲醇装置运行补碳技术优化甲醇装置运行补碳技术是一种重要的技术手段，可以帮助优化甲醇装置的运行。
下面将从几个步骤来思考如何应用补碳技术来优化甲醇装置的运行。
第一步，我们需要了解甲醇装置的碳排放情况。
通过对甲醇装置的碳排放进行全面的分析和评估，可以确定碳排放的主要来源和排放量。
这可以通过监测设备的运行状况、记录甲醇装置的能耗和排放数据等方式来实现。
第二步，根据碳排放情况确定采取的补碳技术。
根据甲醇装置的碳排放情况，我们可以选择相应的补碳技术。
例如，可以考虑采用碳捕获和封存技术，将装置排放的二氧化碳气体捕获并进行储存，以减少碳排放。
此外，还可以考虑利用再生能源替代传统能源，如使用太阳能或风能来供电，从而减少装置的碳排放。
第三步，进行补碳技术的改造和升级。
一旦确定了采取的补碳技术，就需要对甲醇装置进行改造和升级。
这可能涉及到更新设备、增加碳捕获和封存设施、安装再生能源设备等操作。
改造和升级工作需要根据具体情况制定详细的实施方案，并确保工程的可行性和安全性。
第四步，进行补碳技术的试运行和调试。
在改造和升级完成后，需要对新的补碳技术进行试运行和调试。
这可以通过模拟装置运行、检查设备和系统的工作状态、监测排放和能耗等指标来实现。
试运行和调试的过程中，需要密切监测装置的性能和效果，并及时调整和优化。
第五步，对补碳技术进行评估和改进。
在新的补碳技术投入运行后，需要进行定期的评估和改进。
这可以通过监测装置的能耗、碳排放等数据，并与改造前的数据进行比对来实现。
评估的结果可以帮助我们了解补碳技术的效果，并在必要时进行改进和优化。
综上所述，通过补碳技术的优化，可以有效减少甲醇装置的碳排放。
这需要从了解碳排放情况，选择适当的补碳技术，进行改造和升级，进行试运行和调试，以及定期评估和改进等几个步骤来实现。
通过这些措施，我们可以实现甲醇装置运行的优化，并为环境保护做出贡献。
甲醇合成系统补碳技术研究
总第192期2021年第2期山西化工SHANXI CHEMICAL INDUSTRYTotal192No.2,2021考趣対迄心口DOI：10.16525/l4-1109/tq.2021.02.21甲醇合成系统补碳技术研究靳嵩（山西焦煤集团五麟煤焦开发有限责任公司，山西吕梁032200）摘要：为解决焦炉煤气合成甲醇系统中碳含量不足的问题，在研究当前甲醇合成系统现状的基础上，采用直接补充CO2的方式提高甲醇产量，降低合成甲醇的成本，并完成补碳工艺流程和具体实施方案的设计，最后对补碳工艺下的相关工艺和经济效益进行核算和分析。
关键词：甲醇合成；焦炉煤气；补碳工艺；气化器；甲醇产量中图分类号.TQ522.6文献标识码:A文章编号:1004-7050（2021）02-0067-02引言焦炉煤气作为焦化厂的主要副产品，是工业中重要的燃料和化工原料。
焦炉煤气中富含氢气、一氧化碳、二氧化碳以及甲烷等气体，当前主要用于合成甲醇，作为燃料和基础工业原料使用。
但是，在焦炉煤气制甲醇合成系统中的原料气、工艺、设备等还存在一定的缺陷，导致所合成甲醇能耗高、废气多、合成效率低、产品纯度低等问题皿。
本文将针对甲醇合成系统碳含量不足的问题对系统工艺进行优化改进。
1甲醇合成系统现状分析目前,焦化厂大都以剩余焦炉煤气为原料，采用铜基催化剂，通过低压法制备甲醇。
甲醇合成塔为合成系统的关键装置,其设计生产能力为年10万t/a,设备操作温度为255°C，额定工作压力为5.8MPa o 自甲醇合成系统投产以来，甲醇的产量达到预期的水平,但是根据所配置设备的能力，甲醇合成系统及工艺还存在进一步优化改进的问题。
为进一步增加甲醇合成的产量，在原甲醇合成塔的基础上为其新增并联甲醇合成塔，与此同时还降低了甲醇的生产成本。
实践表明，并联新的甲醇合成塔后，系统中CO和CO2的转化率得到显著提升,进而导致循环气中的CO和CO2含量明显降低,有时会降低至2%以下。
补碳工艺在甲醇生产工艺优化中的应用
补碳工艺在甲醇生产工艺优化中的应用补碳工艺在甲醇生产工艺优化中的应用摘要：化工行业是国家经济开展与人民生活的重要根底，甲醇是工业生产中的一种重要的根底性物料，做好甲醇的生产对于提高化工生产的效率、经济效益有着十分重要的意义。
做好对于甲醇生产中的工艺进行改良、优化，做好补碳技术在甲醇生产中的应用，能够有效的降低甲醇生产过程中的氢气排放量、提高了生产甲醇的浓度，从而降低了单位甲醇生产对天然气等能源的消耗量。
通过对甲醇生产工艺进行改良，在实现对于甲醇生产过程中工厂排放废气回收利用的同时，减少了甲醇生产的废气排放量，在实现了甲醇生产的节能与环保的同时提高了企业生产的经济效率。
关键词：甲醇生产；工艺优化；节能环保；经济效益前言甲醇作为化工生产中的最根本的有机原料之一，其能够在甲醛、醋酸等有机品的生产与农药制备与医药的生产中发挥着巨大的作用。
但是甲醇在生产的过程中也伴随着巨大的能源消耗与有害气体的排放，在经济全球化与环保全球化的今天，做好甲醇生产工艺的优化，降低甲醇生产过程中对于能源的消耗与温室气体的排放量，促进低碳环保是现今乃至今后一段时间内化工工程开展的重点。
文章将在分析甲醇生产工艺的根底上对如何实现甲醇生产工艺的优化，实现低碳环保进行分析与阐述。
1 甲醇生产工艺简介甲醇是化工生产中的重要的化工原料，在甲醇的生产过程中主要是通过对天然气进行转化来实现甲醇的生产。
现今，在国内通过对天然气进行转化来实现甲醇的制备的形式众多、繁杂，归结来说，这些天然气的转化工艺可以分为：一段蒸汽转化法、两段转化法和换热式转化三种方法。
在这些方法中，一段蒸汽转化法的后续工艺可以分为补碳和不补碳两种，当采用补碳工艺时，对于补碳的时间选在转化前或是转化后都可以，但是需要有相应的生产流程与其相匹配，不同的补碳时间使得天然气的转化工艺流程有所差异。
对于天然气转化过程中采用补碳生产流程的，通过对甲醇生产的设备条件和生产系统进行相应的改良，利用化工厂尾气完成转化前的补碳操作，在实现降低废气排放量的同时，减少了甲醇转化所需消耗的天然气的用量；在提高甲醇生产企业生产效率的同时，减少了温室气体和天然气的消耗量，实现企业的节能环保和经济增效。
天然气制甲醇合成气工艺探讨
天然气制甲醇合成气工艺探讨摘要：天然气制甲醇合成气是当前燃料开发和发展中的重要方式，天然气合成气所应用的主要工艺为水蒸气催化法，这种方式工艺简单，操作容易，但是由于能耗和投资较大，使得其不适用于天然气制甲醇合成气。
本文主要对天然气制甲醇合成气的工艺进行分析，并提出各种工艺的优缺点。
关键词：天然气；甲醇合成气；工艺甲醇是工业生产中的重要原料，具有非常广泛的工艺用途。
但是随着甲醇工业的发展以及需求的增大，甲醇能源的需求量也不断的提升。
所以当前甲醇的生产具有巨大的发展空间。
合成甲醇的反应气成份包括氢气，一氧化碳、二氧化碳等混合气体。
当前工业甲醇的合成方式比较多，但是每种生产方式都具有一定的优缺点，为了实现节约能源，提升经济效益的目的，还需进一步对甲醇合成工艺分析，探索更多的工艺方法，提升甲醇合成气的生产效率。
一、天然气与二氧化碳结合利用一段蒸汽转化利用天然气与二氧化碳或蒸汽进行的转化工艺，是生成合成气的主要工艺形式，在操作中需在催化剂、高温条件下进行，生成一氧化碳、二氧化碳、氢气等混合气体，在这个反应中需要吸收大量的热量，所以必须要有外界供热。
但是在具体的工艺反应中，合成气会产生氢过量的情况[1]。
具体反应方程式如下：CH4+H2O→CO+3H2CH4+2H20→CO2+4H2CH4+CO2→2CO+2H2CO+H2O→CO2+H2最后的合成反应为:CO+2H2→CH3OHCO2+3H2→CH3OH+H2O由此可见，无论是与一氧化碳的反应还是与二氧化碳的反应，在生成1mol甲醇的同时都会产生1mol的氢气，对于这些多余的氢气必须要通过分离的方式进行清除，或者继续补入二氧化碳。
二氧化碳的添加量可以有效的节约天然气，降低生产能耗。
利用天然气蒸汽工艺制造甲醇合成气，涉及到的工艺流程比较多，比较常用的方式有考洛格法、ICI法等，这几种方式在烧嘴以及炉型等方面存在比较大的差别，但是在工艺流程方面比较相似，都是采用转化炉、余热回收以及原料预热等方式进行，所以当前这种工艺流程技术方面比较成熟。
天然气制甲醇装置工艺优化
天然气制甲醇装置工艺优化摘要：当前，天然气制甲醇装置的优化与节能降耗使得甲醇市场面临着严峻的形势，不仅关系着甲醇产品质量，还影响着甲醇市场的可持续发展进行。
本文以80万t/a天然气制甲醇装置作为研究对象，分析了整体装置的工艺流程，旨在根据其过程来实现整体装置的优化。
关键词：天然气；制甲醇装置；工艺优化1蒸汽转换工艺及控制分析在天然气制甲醇工艺流程中，蒸汽转换是天然气制甲醇工艺的第一道工序，对于该项工艺的控制质量，在一定程度上直接决定着天然气制甲醇工作能否顺利地进行下去。
而蒸汽转换工艺可以细分为以下两大类，其一为间接转换型，该种转换类型主要是对蒸汽进行裂解处理得到合成气，然后再对合成气进行转换处理生成甲醇，相对而言，该种转换方式对于转换条件的要求极高，且耗能量相对较大，因此不具应用价值。
其二为直接转换型，该种转换方式又称直接氧化法，利用该种方法可以直接将蒸汽转换为甲醇，极大地简化了转换流程，降低了在转换过程中所耗费的能量。
2合成工艺及控制分析从实际角度出发，该种工艺是天然气制甲醇工艺的关键组成部分。
该工艺的具体作用为，首先，利用加热装置将经过转换处理后的天然气进行加热处理，然后再将加热后的气体输送到合成塔装置当中进行合成处理，当转化后的天然经过加热以及合成处理之后其内部的甲醇含量将会达到55%。
其次，在加热以及合成处理的过程当中会产生一定量的热能，并释放出相应的蒸汽，这些热蒸汽可以循环利用到天然气加热装置当中，为加热装置供应能力。
最后，对合成气体进行冷凝处理，分离出甲醇，这时所得到的甲醇为粗甲醇。
而所分离出的其他水分将通过反应热靠管流出合成装置内部。
3工艺操作优化3.1水碳比对转化反应的影响水碳比是指加入转化炉的水蒸气分子数与加入的烃的碳原子数之比。
该甲醇装置水碳比设计值2.55，在正常生产中提高水碳比从化学平衡角度有利于甲烷转化，而且对抑制析碳也是有利的，但水碳比提高，会造成蒸汽耗量增加，反应不完全的水蒸气同样也要在炉管中升温，致使能耗增加，炉管热负荷提高。
天然气原料生产甲醇补碳问题的讨论
天然气原料生产甲醇补碳问题的讨论
陶鹏万;张克
【期刊名称】《甲醇与甲醛》
【年(卷),期】2005(000)003
【摘要】天然气是制造甲醇的原料之一，国外甲醇生产中，天然气为原料的约占80％，煤仅占2％。
我国已建和拟建的甲醇装置，以天然气为原料的约占三分之一。
【总页数】4页(P11-14)
【作者】陶鹏万;张克
【作者单位】吉林油田分公司综合利用厂，松源138000;西南化工研究设计院，成都610225
【正文语种】中文
【中图分类】TQ223.121
【相关文献】
1.天然气为原料水煤气补碳甲醇装置开发设计与运行 [J], 杨献斌;王宗立
2.天然气为原料水煤气补碳甲醇装置开发设计与运行 [J], 杨献斌;王宗立
3.甲醇生产中几种原料造气补碳的对比分析 [J], 张杰
4.以天然气为原料制甲醇装置补碳技术探讨 [J], 朱桂芳
5.以天然气为原料水煤气补碳甲醇装置的设计与运行 [J], 杨献斌;王宗立
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天然气一步法合成甲醇工艺研究进展
天然气一步法合成甲醇工艺研究进展摘要：通过对天然气转化的介绍，陈述了天然气一步法合成甲醇工艺的研究现状，比较四种合成工艺的特点，并对其未来的发展方向进行了展望。
关键词：天然气甲醇一步法一、引言21世纪被称为是天然气的时代，根据国际能源组织的预测2000年世界天然气消费量为2.5 ×1012m3，2010年为3.5 ×1012～4.0 ×1012m3，届时将在世界一次能源结构中占居第一位，如何利用好这种优质、高效、清洁的资源是当今面临的重要问题[1-3]。
天然气直接氧化转化为甲醇的研究一直受到人们的高度重视。
但是目前天然气化工应用的基本技术是经合成气制备液体燃料和高碳烃，这种间接转化流程存在工艺流程长、生产成本高等缺点。
直接部分氧化将大大降低投资和操作费用，所以甲烷直接氧化制甲醇一直都是一项十分具有吸引力的研究课题。
当前天然气一步法合成甲醇工艺主要有传统蒸气催化转化工艺、甲烷部分氧化工艺、甲烷自热转化工艺等。
二、天然气一步法合成甲醇工艺1.传统蒸气催化转化工艺[4，5]蒸气转化工艺（SMR）是天然气制合成气的典型工艺，是在催化剂存在及高温条件下，使甲烷与水蒸气反应，生成H2、CO等混和气，该反应是强吸热的，需要外界供热。
但以此法制得的合成气生产甲醇一个突出的弊病是氢过量。
天然气蒸气转化法制备甲醇原料气典型的有美国Kellogg法、丹麦Topsφe 法、英国帝国化学工业公司ICI等。
目前，此技术已相当成熟，有针对此法的各种节能型催化剂的研究，且不少已用于工业实践。
但是传统蒸气转化工艺存在如下问题[6]：①高水/碳比将使反应过程消耗更多的能量。
②高温操作带来热量传递问题，增大了转化炉管的热通量，这将使转化炉管的使用寿命缩短。
③虽然低压操作对反应有利，但却提高了整个装置的投资费用，同时增加了合成气压缩功耗。
2.甲烷部分氧化工艺从20世纪90年代以来，天然气部分氧化制合成气成为人们研究的热点。
天然气制甲醇工艺研究
天然气制甲醇工艺研究摘要：甲醇是最为常见的一种的有机化合物，我国工业化进程的深化推进，对甲醇的需求量在日益增长，其中天然气制甲醇工艺具有明显的优势。
本文以天然气制甲醇工艺概述作为切入点，探讨了天然气制甲醇工艺的主要影响因素，进一步分析了天然气中甲醇直接部分氧化制甲醇的工艺，以此来提升天然气制甲醇的产量。
关键词：天然气；制甲醇工艺；精馏工艺前言：甲醇是工业生产中比较常见的一种有机化工原料，被广泛应用为反应原料和有机溶剂。
现阶段，我国的甲醇应用技术以及甲醇工艺取得了明显的进步，特别是甲醇作为汽车燃料使用之后。
当前时期，全球范围内的能源危机问题，使得天然气制甲醇工艺成为需重点解决的问题，以此消除工艺对甲醇生产所起到的阻碍作用。
一、天然气制甲醇分析现阶段，我国的经济建设与工业化建设正在不断朝着先进化与科学化方向努力，石油资源所扮演的角色愈发重要，然而，纵观当前的能源市场，石油资源仍处于十分紧缺的状态下，因此，为了更好地适应经济发展的需要，要及时寻找石油的替代品。
在进行资源开发时，天然气的利用价值被充分发现，天然气的主要成分为甲烷，通过选择应用天然气制甲醇工艺，对甲醇提取工艺流程有着全面地了解，有助于在原有的基础上，大大提高甲醇的制备效率，以此调整我国的能源利用结构，保证我国的经济建设可以稳步推进。
因为甲烷是天然气的主要组成部分，应用天然气制甲醇工艺，则不可省略的步骤为裂解处理，在这一过程中会涉及到蒸汽转化、催化氧化和非催化氧化等关键环节[1]。
天然气制甲醇工艺的首要环节，就是要完成蒸汽氧化，在氧化锌床的辅助作用下，甲烷内部含有的不良硫物质可以降低至目标范围值之下，在其中加入适量的水蒸气，会出现加热转化反应，后将其移动至含有镍钼催化剂的绝热反应器装置中，放置一定的时间后确保反应充分，由转化炉完成后续的反应。
甲烷的水蒸气裂解过程是一种吸热反应，所以要想使得转化反应可以持续进行，就要保证炉管间的热量充足，燃料可以保持在稳定燃烧状态之下，这是进行转化反应的重点。
浅谈甲醇装置转化炉前的补碳技术
浅谈甲醇装置转化炉前的补碳技术本文分析了甲醇装置转化炉前补碳技术概述，同时阐述了该技术的生产原理，最后总结了补碳技术的应用。
旨在对甲醇装置转化炉前补碳这一新兴技术进行全面的介绍，帮助更多企业和个人意识到该技术的优越所在，进而能够提高补碳技术的应用范围，全面提升我国相关企业的生产效率。
标签：甲醇装置；转化炉；补碳技术1 甲醇装置转化炉前补碳技术概述1.1 应用条件在探究甲醇装置转化炉前补碳技术的应用条件时，设定大庆油田的实际情况为探究背景。
上海化工设计院在进行大庆油田的甲醇装置设计时，采用的是天然气蒸汽转换法，在转化炉前采用饱和减湿技术，转化炉后采用的是补碳技术。
结合当时的设计背景和时代来看，该设计方案具备生产效率较高，设备损耗较低以及节能环保等优点。
随着生产技术的不断进步，该装置在应对如今的油田生产需求中已经力不从心，应当对其进行优化和改进，进一步的保障油田的生产效率与质量。
在分析上海化工院的设计作品时，发现该设计将甲醇装置细化为甲醇装置和制氢装置两个部分，同时配备了单独的新合成氨装置，意味着能够通过应用炉前补碳技术对整体装置进行优化，换句话说，单独的甲醇装置、制氢装置以及新合成氨装置就是炉前补碳技术的应用条件。
1.2 可行性分析由于石油具有不可再生的属性，为了进一步的减少对不可再生资源的消耗，应当进一步的强调对可再生资源的开发与利用，比如天然气。
目前，我国对于天然气的最大利用内容为生产天然气原料的化工产品，一般通过水蒸气重整工艺进行生产，但往往存在生产能耗过高，资本投入较大等问题，且由于生产产品的适用范围较为狭窄，导致最终回收经济效益不高，整体限制了相关企业的发展。
甲醇装置转化炉前补碳技术能够很好的解决这一问题，大幅度的增强化工产品的市场竞争力。
同时在提高资源利用率的基础上，还能够对转化设备起到一定的保护作用，降低生产设备的损耗，相当于在一定程度上降低了企业的生产成本投入。
2 甲醇装置转化炉前补碳技术原理甲醇装置转化炉前补碳技术的生产原理较为简单，主要通过在天然气中加入二氧化碳气体，进而实现对转化和合成反应过程的影响与改变，该操作实现了对整体气体成分的调整，最终完成了对天然气的化学反应过程的优化。
天然气合成甲醇
天然气合成甲醇概述以天然气为原料生产甲醇，大多采用蒸汽一段转化，低压合成，三塔精馏的技术，我公司根据蒸汽转化炉的特点，开发了补碳扩能技术，能够在原有装置的基础上，提高甲醇产量50%，在新建装置上采用本技术，则可以大幅度降低装置投资。
典型装置中国石油吉林油田分公司甲醇厂天然气为原料生产4.5万吨/年甲醇装置中国石油西南油气田分公司川西北甲醇厂天然气为原料生产15万吨/年甲醇装置天然气合成甲醇的主要技术：天然气中加入二氧化碳再进入转化炉的补碳转化技术天然气换热式转化制取高品质的合成气技术先进的一段转化炉设计技术，烟道气出辐射段的温度更低；已经成功工业应用的串联式合成塔提供符合甲醇合成反应的理想温度曲线；低能耗的烟道气回收二氧化碳技术高性能的膜分离和变压吸附(PSA)技术装置特点：甲醇规模：5~50万吨/年甲醇规格：AA级技术特点转化炉前补充二氧化碳，合成气的氢碳比可以调节到理想的2.05~2.1之间，有效降低合成系统的投资和能耗；换热式转化制合成气，高温气体的热能不是副产蒸汽，而是被有效利用提供初步转化的热源；换热式转化或二段纯氧转化，合成气中的惰性组分被控制到最低限度，有效降低合成系统的投资和能耗；已经成功工业化的串联式甲醇合成反应器，将水冷式副产中压蒸汽的管壳式合成塔与气冷式管壳式合成塔巧妙地串联在一起，能够提供理想的甲醇合成反应温度曲线，合成回路的甲醇净值被利用到最大限度，该法有效降低循环气的流量和相应的能耗，甲醇弛放气中有效组分含量被进一步降低，单位甲醇需要的合成气量也得到明显降低；低能耗的烟道气回收二氧化碳技术，完全利用甲醇系统内部热源，不需要外供能量；高性能的膜分离技术，同时回收一部分二氧化碳，有效降低二氧化碳的排放损失。
工艺过程以天然气为原料，采用中压蒸汽转化制甲醇合成气中、低压合成甲醇，三塔精馏制取精甲醇的工艺。
工艺装置共分以下四个工序：1 造气工序1.1 天然气脱硫在一定的温度、压力下，天然气通过氧化锰脱硫剂及氧化锌脱硫剂，将天然气中的有机硫、H2S 脱至1PPM以下，以满足蒸汽转化催化剂对硫的要求，其主要反应为：COS+MnO →MnS+CO2H2S+MnO→MnS+H2OH2S+ZnO→ZnS+H2O1.2 烃类的蒸汽转化烃类的蒸汽转化是以水蒸汽为氧化剂，在镍催化剂的作用下将烃类物质转化，得到合成甲醇的原料气。