浅析天然气制备乙炔的工艺方法

浅析天然气制备乙炔的工艺方法

作者：邓存瑞王坤琴

来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第02期

摘要：近年来电石生产乙炔的方法已经逐渐被天然气部分氧化法生产乙炔所取代。基于天然气部分氧化的生产乙炔的方法较之电石生产乙炔有着很多的优点，在未来的乙炔生产中，会逐渐的被广泛应用。本文作者结合自己的工作经验并加以反思，对天然气制备乙炔的工艺方法进行了深入的探讨，具有重要的现实意义。

关键词：天然气；乙炔；生产工艺

1 我国目前的天然气部分氧化生产乙炔的方法的发展

天然气部分氧化生产乙炔的方法，首先在生产的技术层面上就一定的生产保障，其次，在经济上也是成本投入比较低的。近些年里，在国际的大环境中，使用天然气部分氧化生产乙炔的方法已经形成了相当的规模，这种乙炔生产方法正在逐渐成为生产乙炔的主要方法。但是在我国，由于缺乏这种方法的生产工艺，所以我国在生产乙炔的过程中，长期的忽视天然气部分氧化生产乙炔的方法的存在，没有重视起来，导致我国在这方面的发展较之国外先进发达国家有着很大的差距。我国的第一台天然气部分氧化生产乙炔的设备是四川的维尼纶厂在上世纪六七十年代在德国一家化学设备生产公司引进的。在引进初期，这台设备的生产能力可以达到0.75t/a，这台设备在当时主要生产的是醋酸乙烯、维纶和聚乙烯醇等化学产品。这一台天然气部分氧化生产乙炔的设备算是我国在这一领域的开拓者，随着近些年的科学技术的飞速发展，我国在天然气部分氧化生产乙炔的工艺上有了很到的提高，缩短了和国外先进国家在这方面的差距。

2 天然气部分氧化生产乙炔的装置的简述

当前的中国，政府根据我国的国情现状，提出了大力发展岩气化工行业，在天然气的化工行业采取适当开发的原则，在这一原则的带动下，我国的天然气化工行业迎来的春天，盼到了发展的绝佳机会。我国天然气生产乙炔的企业中，常用的设备是巴斯夫5万t/a的天然气部分氧化生产乙炔的设备，这种设备的主要组成部分是：①循环装置中的冷却水系统；②甲烷部分氧化裂解；③乙炔的提浓；④容积的回收等。这四个关键的生产组成部分是天然气部分氧化生产乙炔的核心，通过对这四种设备的运用，可以很好的提高天然气部分氧化生产乙炔的生产率。

3 天然气部分氧化生产乙炔的工艺

我们在此以生产50000t/a的乙炔装置为例来进行天然气部分氧化生产乙炔的工艺介绍。要生产50000t/a的乙炔装置的氧化裂解单元，我们就要由大约六套的生产能力在7500t/a的具有独立氧化裂解功能的装置构成。

3.1 简介裂解气压缩的构成。裂解气压缩的单元是由两部分组成，一部分是2台螺旋式的气压缩机，另一种就是洗涤用的洗涤塔。整个过程可以看做是螺旋气压缩机将内部气压升至1.1MPa左右，之后再进入到洗涤塔中，最后在洗涤塔中和冷却水交汇，通过逆流的方式进行接触，在冷却水的作用下达到冷却的作用，经过冷却之后的气体就会被送至乙炔的提纯单元中。

3.2 简介乙炔的提纯单元。在进入乙炔提浓单元之前，裂解气体中的乙炔大约的浓度为8%左右，经过气压缩机入口的处理，我们可以将乙炔的浓度提高到10%左右，这都是因为压缩机的裂解气体及循环气体对天然气的作用结果。现在的天然气在提纯单元之中，会按照含碳量的多少的细微不同、炔烃在溶解剂之中的溶解度差异和压力，温度的不同使物质的溶解剂中的溶解度发生变化的化学原理，通过使用N-甲基吡咯烷酮当做是提浓单元的溶解剂，通过这种溶剂，我们能够行之有效的解析和回收裂解气体和循环气体中的乙炔，达到提纯乙炔的目的。因为在解析吸收工序中的气体及液体较小的原因，通常使用的板式塔没有办法进行提纯操作，效率也会大打折扣，所以在提纯乙炔中，我们选择丁二炔吸收塔来行使填料塔的作用。

3.3 当热力解析塔作为填料塔使用时，热力解析塔的压力为0.1

2MPa，这时从乙炔的吸收塔被吸收的乙炔溶剂和从真空解析塔中已经含有的乙炔，同样是通过溢流的方式和高级乙炔类进行接触，特别是和高级乙炔类中的粗乙炔接触，通过不同压力对溶解剂的不同的化学原理，来分离较纯的乙炔产品。而已经被循环使用的非乙炔类气体，我们在生产中，统一叫做循环气体。这些循环气体会经由填料塔的塔顶处流入螺旋压缩机的进入口处。

3.4 用于乙炔生产中的洗涤塔我们通常的选择是泡罩塔，通过部分的解析塔中的引出乙炔和被输入泡罩塔中的冷凝液通过逆流的方式进行分接触，通过这种方式来吸收已经挥发的NMP溶剂，这时的乙炔就会被分解成三个部分提纯出来，这其中，溶解度相对而言较高的乙炔气体会第一个被解析塔解析出来，其他的依次类推。

3.5 乙炔溶剂的再生的部分阐述。整个生产过程在运行中，溶解剂会产生很多的高级炔类的聚合物沉淀，我们在生产中能更好，更多的将聚合物从设备生产体系中除去，在生产过程中，特别的加入了丁二炔解析塔底部的排除溶剂进入乙炔气体的回收单元之中，丁二炔解析塔中的解析溶剂会第一时间用蒸汽升温的办法来加热蒸汽中的蒸汽，使他们挥发，这样就会提升了循环溶剂中的聚合物的质量浓度，更好的进行了乙炔溶剂的再生作业。

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