天然气制造合成气
天然气制合成气的新技术
天然气制合成气的新技术摘要：伴随煤炭石油等能源的日益枯竭，天然气等新型能源进入到人们的视野当中，如何更有效的利用天然气成为关键。
本文简单介绍了国内外天然气的化工利用情况，并介绍了天然气为原料制成的合成物，最后分析了天然气制合成气的新技术。
关键词：天然气催化工艺天然气作为一种新兴重要能源，一般情况下不能直接利用，在合成燃料前会先合成气，而在整个天然气转化为使用能源的过程当中，合成气的步骤耗费相当大的成本，能够占到全程的百分之六十左右，因此天然气制合成气工艺的改善是一个巨大挑战。
近年来国外发展了自然重整，非催化部分氧化和联合重整等制合成气新工艺。
一、国内外天然气的化工利用上世纪初西方国家首次铺设了天然气管道为化工使用，自此天然气成功加入了世界能源的行列，各个国家开始了天然气的开发使用，并在相当长时间段内有着飞速发展，从1940年发展速度的开始提升至1960年达到鼎盛，天然气利用技术趋于成熟，转化成各类能源物，一定程度上促进了各国的发展。
至70年代，由于石油化工廉价化，天然气研发的脚步减慢，但仍有着较为稳定的发展速度。
目前，石油供给短缺，价格不断上升，世界石油局势紧张，而天然气作为一种新兴能源，处于开发的初级阶段，且储量巨大，国际能源机构认为，天然气产量增加，并且今后将会作为主要能源之一。
作为21世纪新兴能源，天然气合成燃料的工艺备受关注，不断得到改善，被应用到工业化工中去。
企业中的天然气转化工艺，可分为以下两种方法：1.直接转化法在制作乙烯过程中，当利用甲烷作氧化剂时，可以选择氧化制甲醇和甲醛。
2.间接转化法天然气制燃料常用的就是间接转化法，利用转化器将天然气进行转化，合成的合成气，应用于工业化工上，将之彻底转变成燃料、化肥等。
二、以天然气为原料的化工合成物1.合成氨氨肥是化肥工业中的主导产品，世界各国对化工氨需求量大，氨的产量直接影响到一个国家经济发展，因此提高合成氨产量十分重要。
当前，世界各国合成氨年产量大约为1.5亿吨左右其中百分之八十的合成氨是以天然气为原料制成。
合成气的生产过程
第五章合成气的生产过程5。
1 概述合成气是指一氧化碳和氢气的混和气，英文缩写是Syngas。
其H2/ CO（摩尔比）由1/2到3/1。
合成气在化学工业中有着重要作用。
5.1.1 合成气的生产方法(1）以煤为原料的生产方法：有间歇和连续两种操作方式。
煤制合成气中H2/ CO比值较低，适于合成有机化合物。
（2）以天然气为原料的生产方法：主要有转化法和部分氧化法.目前工业上多采用水蒸气转化法（steam reforming），该法制得的合成气中H2/ CO比值理论上是3，有利于用来制造合成氨或氢气。
(3) 以重油或渣油为原料的生产方法：主要采用部分氧化法（partial oxidation）.5。
1。
2.1 工业化的主要产品(1）合成氨(2）合成甲醇（3）合成醋酸(4）烯烃的氢甲酰化产品(5）合成天然气、汽油和柴油5.1.2。
2 合成气应用新途径(1）直接合成乙烯等低碳烯烃(2）合成气经甲醇再转化为烃类(3）甲醇同系化制乙烯(4）合成低碳醇(5)合成乙二醇(6)合成气与烯烃衍生物羰基化产物5.2 由煤制合成气以煤或焦炭为原料，以氧气（空气、富氧或纯氧)、水蒸气等为气化剂，在高温条件下通过化学反应把煤或焦炭中的可燃部分转化为气体的过程，其有效成分包括一氧化碳、氢气和甲烷等。
5。
2.1。
1煤气化的基本反应煤气化过程的主要反应有:这些反应中,碳与水蒸气反应的意义最大，此反应为强吸热过程。
碳与二氧化碳的还原反应也是重要的气化反应。
气化生成的混合气称为水煤气.总过程为强吸热的。
提高反应温度对煤气化有利，但不利于甲烷的生成。
当温度高于900℃时，CH4和CO2的平衡浓度接近于零.低压有利于CO和H2生成，反之，增大压力有利于CH4生成。
5.2。
1.2 煤气化的反应条件（1）温度一般操作温度在1100℃以上。
（2) 压力一般为2。
5～3。
2MPa。
（3）水蒸气和氧气的比例H2O/O2比值要视采用的煤气化生产方法来定。
天然气重整催化剂 空速-概述说明以及解释
天然气重整催化剂空速-概述说明以及解释1.引言1.1 概述天然气重整催化剂是用于将天然气转化为合成气的关键催化剂。
合成气是一种重要的工业原料，可用于制备合成油、化学品和燃料等。
天然气重整催化剂能够在高温和高压条件下，将天然气中的甲烷和水蒸气进行反应，生成一氧化碳和氢气。
这个反应过程被称为重整反应，是合成气的主要生产方式之一。
天然气重整催化剂的关键成分是镍，它具有良好的催化性能和热稳定性。
该催化剂能够在相对较低的温度下实现高效的重整反应，从而提高合成气的产率和纯度。
同时，天然气重整催化剂还能抑制副反应的发生，提高整个反应过程的选择性，减少能源的浪费和环境污染。
在天然气重整催化剂的选择和设计中，催化剂的空速是一个重要的考虑因素。
空速是指单位时间内通过催化剂床层的气体流量，通常以体积或质量的形式表示。
适当的催化剂空速可以保证反应过程的高效进行，同时避免过高的空速可能引起的催化剂烧结和损耗。
在实际应用中，天然气重整催化剂的空速选择需要综合考虑反应速率、催化剂的性能和设备的限制等多个因素。
过低的空速可能导致催化剂床层内的反应不能充分进行，降低合成气的产率和纯度；而过高的空速则可能引起催化剂颗粒的磨损和催化剂床层的烧结，从而影响催化剂的稳定性和使用寿命。
因此，在天然气重整催化剂的应用和设计中，合理选择和控制催化剂的空速是非常重要的。
通过合适的实验和计算方法，可以确定最佳的催化剂空速范围，以确保反应的高效进行，并实现催化剂的长期稳定运行。
1.2 文章结构文章结构是指将文章的内容按照一定的逻辑顺序进行组织和安排，以确保文章的逻辑性和易读性。
在本文中，我们将按照以下结构组织文章：2.正文2.1 第一个要点在这一部分，我们将介绍天然气重整催化剂的概念、特性和应用。
首先，我们将详细解释天然气重整催化剂的定义和原理，包括其在天然气加工中的重要性和作用。
其次，我们将介绍天然气重整催化剂的组成和结构，包括其常见的载体材料和活性组分。
合成气的制备方法
二甲醚原料----合成气合成气的主要组分为CO和H2,可作为化学工业的基础原料,亦可作为制氢气和发电的原料。
经过多年的发展,目前以天然气、煤为原料的合成气制备工艺已很成熟,以合成气为原料的合成氨、含氧化物、烃类及碳一化工生产技术均已投入商业运行。
清洁高效的煤气化联合循环发电系统的成功开发,进一步促进了合成气制备技术的发展。
合成气的用途广泛,廉价、清洁的合成气制备过程是实现绿色化工、合成液体燃料和优质冶金产品的基础。
1合成气的制备工艺根据所用原料和设备的不同,合成气制备工艺可以分为不同的类型,目前大多数合成气制备工艺是以处理天然气和煤这2种原料的工艺为基础发展起来的。
1.1以天然气为原料的合成气制备工艺以天然气为原料制备合成气是一个复杂的反应过程,其主要的反应包括天然气的蒸汽转化反应(1)、部分氧化反应(2)、完全燃烧反应(3)、一氧化碳变换反应(4)和甲烷与二氧化碳重整反应(5)。
CH4+H2O CO+3H2+206 kJ/mol (1)CH4+0·5O2CO+2H2-36 kJ/mol (2)CH4+2O2CO2+2H2O -802 kJ/mol (3)CO+H2O CO2+H2-41 kJ/mol (4)CH4+CO22CO+2H2+247 kJ/mol (5)这几个主要反应的不同组合、不同的实施方式和生产装置,形成了天然气转化制备合成气的多种工艺。
从工艺特征上来讲,目前成熟的天然气转化制备合成气的工艺可分为管式炉蒸汽转化法、部分氧化法和两者的组合方法等三大类。
1.1.1甲烷蒸汽转化甲烷蒸汽转化的代表反应式为(1)。
工业上使用以Ni为活性组分,载体可用硅铝酸钙、铝酸钙以及难熔的耐火氧化物为催化剂,生成的合成气中H2/CO体积比约为3：0,适合于制备合成氨和氢气为主产品的工艺。
此工艺能耗高,燃料天然气约占天然气总用量的1/3,高温下催化剂易失活,设备庞大,投资和操作费用高。
1.1.2甲烷非催化部分氧化甲烷非催化部分氧化的代表反应式为(2)。
合成气各气体比例
合成气各气体比例
合成气是一种用化学反应将固体和气体转化为可燃气体的过程。
在合成气中含有三种重要的气体：一氧化碳、氢气和二氧化碳。
这些气体的比例取决于所用的原材料和反应条件。
最常用的合成气原料是煤和天然气。
在煤炼气过程中，煤被加热并与水蒸气反应，生成合成气。
在此过程中，一氧化碳和氢气的比例通常是1:2。
而在天然气热解过程中，氢气和一氧化碳的比例通常是1:1。
当合成气用于产生燃料，例如制成合成石油等液体燃料时，一氧化碳和氢气是必需的。
这是因为液体燃料需要长链碳分子，但天然气和煤中却没有这种分子。
因此，通过让一氧化碳和氢气在适当的温度和压力下反应，这些分子可以合成更复杂的烃类分子，从而制成液体燃料。
在这种情况下，一氧化碳和氢气的比例是非常重要的，通常理想情况下比例是1:2。
除此之外，合成气还可以被用于合成化学品，例如甲醇、氨和合成塑料。
在这种情况下，不同的反应条件可以得到不同比例的气体。
例如，在反应中加入过量的空气，就会使二氧化碳的比例增加。
总的来说，合成气中的气体比例对不同的应用具有很重要的意义。
在不同的应用中，需要不同比例的一氧化碳、氢气和二氧化碳，这需要根据具体情况来进行调节。
天然气制合成气
目录1.绪论 ......................................................................................................................... ３1.1合成氨工业的意义........................................................................................ ３1.3我国合成氨工业的基本情况........................................................................ ３1.4合成氨工业的发展方向................................................................................ ４2.天然气制氨工艺流程 ............................................................................................. ５2.1一段转化........................................................................................................ ６2.2 二段转化....................................................................................................... ６2.3 CO变换.......................................................................................................... ７2.4脱碳................................................................................................................ ８2.5甲烷化........................................................................................................ １０2.6合成............................................................................................................ １０3.合成氨工艺条件的选择 ..................................................................................... １２3.1天然气转化................................................................................................ １２3.2.1中温变换......................................................................................... １３3.2.2低温变换：..................................................................................... １３3.4甲烷化......................................................................................................... １４4. 工艺计算 ........................................................................................................... １５4.1天然气处理量的估算：............................................................................ １５4.2转化工艺计算............................................................................................ １５4.2.1一段转化......................................................................................... １５4.2.2二段转化......................................................................................... ２３4.3变换工艺计算............................................................................................ ２６4.3.1露点温度计算：............................................................................. ２６4.3.2中变前废热锅炉............................................................................. ２６4.3.3中温变换......................................................................................... ２７4.3.4中变后废热锅炉............................................................................. ２８4.3.5低温变换......................................................................................... ２９4.4脱碳工艺计算............................................................................................ ３１4.4.1进料混合气体密度的计算............................................................. ３１4.4.2吸收塔进料气体的进料................................................................. ３１4.4.3进料混合气体粘度的计算............................................................. ３２4.4.4气相扩散系数的计算..................................................................... ３３4.4.6 PC溶液用量的计算：................................................................... ３４4.4.7出口气体各参数计算：................................................................. ３５4.4.8热量衡算......................................................................................... ３６4.4.9 富液各参数计算............................................................................ ３７4.4.10 吸收塔物料总表.......................................................................... ３８4.5.1换热器热量衡算............................................................................. ３９4.5.2反应炉物料衡算............................................................................. ４１5.二氧化碳吸收塔设计 ......................................................................................... ４２5.1塔径的计算：............................................................................................ ４２5.2填料层高度的计算.................................................................................... ４３5.2.1单元传质高度的计算..................................................................... ４３5.2.2传质单元数的计算：..................................................................... ４５5.2.3填料的分段..................................................................................... ４６5.2.4填料层的压降................................................................................. ４６5.3填料吸收塔的工艺设计校核.................................................................... ４７5.3.1塔直径与塔中填料直径之比........................................................... ４７5.3.2液体喷淋密度................................................................................... ４７5.3.3 实际气速与液泛气速比.................................................................. ４８5.4附属设备及主要附件的选型.................................................................... ４８5.4.1塔壁厚............................................................................................. ４８5.4.3液体初始分布器............................................................................. ４８5.4.4 除沫器............................................................................................ ４９5.4.5液体再分布器................................................................................. ５０5.4.6填料支撑板..................................................................................... ５０5.4.7填料限定装置................................................................................. ５０5.4.8塔底和顶部空间高度..................................................................... ５１5.4.9人孔................................................................................................. ５１5.4.10管口结构....................................................................................... ５１5.5塔体总高度的设计.................................................................................... ５３5.6塔设计总表............................................................................................................. ５３6.结论、谢辞 ......................................................................................................... ５４参考文献 ................................................................................................................. ５５附表 ......................................................................................................................... ５６1.绪论1.1合成氨工业的意义氨是重要的无机化工产品之一，在国民经济中占有重要地位。
能源化工—第15章 天然气转化制合成气讲解
第15章 天然气转化制合成气
15.3.2 Uhde CAR工艺 15.3.3 Topsoe ATR工艺
图15.4 CAR反应器结构示意图
图15.5 ATR反应器结构示意图
将两种转化集于一个反应器内以降低投资和提高能源效率，ATR反应器更 简单而更具应用前景。
溶液无毒，设备无腐蚀，溶液有多种再生方案，用于合
成氨装置脱CO2时通常使用压力下闪蒸加蒸汽汽提的流程。
第15章 天然气转化制合成气
15.4.2 甲烷化
甲烷化是除去合成气中CO和CO2的最后工序，使其转化 为CH4。为了减少氢的消耗，有些大型装置在脱除CO2前增设 一选择催化氧化工序。将CO转化为CO2，CO浓度可降至1～ 2mL/m3。
以空气代替纯氧使天然气部分氧化制含氮合成气它可以节省空分装置 及相应费用、并有助于克服飞温问题。
第15章 天然气转化制合成气
15.3 联合转化工艺
天然气 脱硫
蒸汽 氧气或空气
一段转化 二段转化 合成气
图 天然气联合转化制合成气过程
第15章 天然气转化制合成气
15.3.1 Lurgi联合转化工艺
2）压力：由于CH4的蒸汽转化反应是分子数增加的反 应，所以压力的升高是不利的；但从总体安排考虑， 蒸汽转化还是要在适当压力下进行。
3）水碳比：较高的水碳比有助于CH4的转化。
第15章 天然气转化制合成气
15.1.2氮氢合成气生产工艺流程
用于合成氨的氮氢合成气需在天然气转化过程中导入 氮，通常采用两段转化工艺：在一段进行蒸汽转化，使出 口气中的CH4含量降至10％以下，二段导入空气，利用 CO及H2燃烧所产生的热量使CH4进一步转化降至0.3％左 右。转化的气体经变换工序使CO转化为CO2，在脱碳工 序脱除CO2，再经甲烷化工序除去微量碳氧化物，得到氮 气合成气去合成氨工序。
天然气化工产业链超详细解读，保证你看不够，小七双手奉上！
天然气化工产业链超详细解读，保证你看不够，小七双手奉上！【本期内容，由江苏乐科节能冠名播出】小七说：天然气化工是化学工业分支之一。
是以天然气为原料生产化工产品的工业，是燃料化工的组成部分，也可将天然气化工归属于石油化工。
天然气化工一般包括天然气的净化分离、化学加工等。
今天小七为大家介绍天然气化工的完整产业链图，每一个细分领域都很明确，让你一目了然！高清图请放大查看！合成气主要生产方法及系列化学品简介合成气是以一氧化碳和氢气为主要组分，用作化工原料的一种原料气。
合成气的原料范围很广，可由煤或焦炭等固体燃料气化产生，也可由天然气和石脑油等轻质烃类制取，还可由重油经部分氧化法生产。
合成气的生产方法主要从烃类生产合成气，所用方法主要有蒸汽转化和部分氧化两种。
一蒸汽转化1.天然气蒸汽转化为在工业上实现天然气蒸汽转化反应，可采用连续转化和间歇转化两种方法。
（1）连续蒸汽转化流程这是目前合成气的主要生产方法。
在天然气中配以0.25％～0.5％的氢气，加热到380～400℃时,进入装填有钴钼加氢催化剂和氧化锌脱硫剂的脱硫罐，脱去硫化氢及有机硫，使总硫含量降至0.5ppm以下。
原料气配入水蒸气后于400℃下进入转化炉对流段，进一步预热到500～520℃,然后自上而下进入各支装有镍催化剂的转化管，在管内继续被加热，进行转化反应，生成合成气。
转化管置于转化炉中，由炉顶或侧壁所装的烧嘴燃烧天然气供热(见天然气蒸汽转化炉)。
转化管要承受高温和高压，因此需采用离心浇铸的含25％铬和20％镍的高合金不锈钢管。
连续转化法虽需采用这种昂贵的转化管，但总能耗较低，是技术经济上较优越的生产合成气的方法。
（2）间歇蒸汽转化流程，亦称蓄热式蒸汽转化法。
采用周期性间断加热来补充天然气转化过程所需的反应热。
过程可分为两个阶段：首先是吹风（升温、蓄热）阶段：一部分天然气首先作为燃料与过量空气在燃烧炉内进行完全氧化反应，产生1300℃左右的高温烟气，经第一、二蓄热炉进入转化炉，从上而下穿过催化剂层，使催化剂吸收一部分热量。
天然气转化制备合成气研究进展安波
天然气转化制备合成气研究进展安波发布时间：2021-10-06T08:35:59.228Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：安波[导读] 随着我国科学技术水平不断提升，各领域均在创新发展阶段加大新技术应用力度，详细探究天然气转化制备合成气工作要点新疆玉象胡杨化工有限公司新疆维吾尔自治区沙雅县 842200摘要：随着我国科学技术水平不断提升，各领域均在创新发展阶段加大新技术应用力度，详细探究天然气转化制备合成气工作要点，核心目的是能对天然气合理开发与利用，有效减少石油资源使用量，并降低环境污染程度，提升资源利用率。
同时，天然气转化制备阶段会应用到先进技术与配套设施，要有完善的实施方案与计划，并对人员技术水平、专业能力等有明确要求，才可保证整体质量与效率。
关键词：天然气；转化制备；合成气引言：在天然气转化制备合成气过程中，所包括的工作流程较多，每项工艺质量控制会影响到整体效果，经专业化技术人员规范操作，能对常规问题详细探究与防控，能在细节上控制转化制备质量。
再加上工艺要求不同，技术手段选择与应用要合理，以CH为主要燃料，经多道程序处理可保证合成气转化质量，整体利用率显著提升。
一、方法应用当前，天然气转化制备合成气的常用方法包括两种：其一，直接转化法，能把天然气直接转化成化工产品；其二，间接转化法，直接把天然气转化成合成气，再经过对合成气的处理才能得到相应的化工产品。
对比两种方法的综合性，前者转化率、产率等较低，无法在短期内实现预期目标。
而后者则分析天然气转化制备要点，借助相应的技术手段，要经过多到程序处理才可生成化工产品，在总体投资方面成本较高，但能保证化工产品质量。
对此情况，无论是对哪种方法应用，均需依据实际情况全面分析，一旦在方法应用方面存在不合理情况，就会影响后续工作进度，更无法保证工艺质量。
对此，还需在转化制备中详细探究，实施效果才能有良好的基础保障。
二、工艺分析（一）甲烷水蒸气重整甲烷的水蒸气重整属于较早的研究内容，所应用的方法也比较简单，只需结合实际情况与各项条件，选择相应的催化剂，就可影响SRM产率（>80%），主要应用在工业领域中。
合成气的生产过程
优质、清洁、环境友好的能源。
5.3.1 天然气制合成气的工艺技术及其进展
天然气制合成气的方法：蒸汽转化法 部分氧化法
产 品 甲醇 乙烯 乙醛 乙二醇
合成气合成有机物所需的H2/CO(mol)
反 应 式 CO+2H2=CH3OH H2/CO 2/1 2/1 3/2 3/2
2CO+4H2=C2H4+2H2O 2CO+3H2=CH3CHO+H2O 2CO+3H2=HOCH2CH2OH
以重油或渣油为原料的生产方法
合成气的生产方法
（1）以煤为原料的生产方法 高温条件下，以水蒸气和氧气为气化剂；
C H 2 O CO H 2
特点：H2/CO比值较低，适于合成有机化合物 （煤化工）
（2）以天然气为原料的生产方法
水蒸气转化法 Steam reforming
CH 4 H 2O CO 3H 2 H (298K ) 206kJ / mol
As、Cu、Pb会引起催化剂永久失活（As≯ 1μ l/m3) 卤素引起催化剂因烧结而永久失活 中毒 （ Cl≯ 5μl/m3 常出现在水蒸汽中） 硫化物通过吸附引起催化剂暂时性中毒 （xNi＋H2S NixS＋H2 ≯ 0.5μl/m3 0.1ml/m3长期 )
失活判断标准： ① 出口气体中甲烷含量升高; ② 出现“红管”现象（Q吸<Q供）; ③ 出口处平衡温距增大。
副反应 （析碳）
2CO C CO2
CO H 2 C H 2O
炭黑覆盖在催化剂表面，堵塞微孔，降 低催化剂活性。 影响传热，使局部反应区产生过热而缩
析 炭 危 害
短反应管使用寿命。
天然气制备合成气
天然气制备合成气 天然气作为一种清洁、环境友好的能源，越来越受到广泛的重视.天然气作为一种清洁、环境友好的能源,越来越受到广泛的重视。
制合成气是间接利用天然气的重要步骤,也是天然气制氢的基础，充分了解天然气制合成气 的工艺与催化剂对于我们进一步研究天然气的利用将有很大帮助.天然气中甲烷含量一般大于90%，其余为小量的乙烷、丙烷等气态烷烃,有些还含有少量氮和硫化物。
其他含甲烷等气态烃的气体，如炼厂气、焦炉气、油田气和煤层气等均可用来制造合成气。
目前工业上有天然气制合成气的技术主要有蒸汽转化法和部分氧化法。
本文主要对蒸汽转化法进行具体的描述,并具体介绍此工艺的发展趋势. 蒸气转化法蒸气转化法是目前天然气制备合成气的主要途径。
蒸汽转化法是在催化剂存在及高温条件下,使甲烷等烃类与水蒸气反应，生成CO H 、2等混合气，其主反应为:2243H CO O H CH +=+,mol /206298KJ H =∆Θ该反应是强吸热的，需要外界供热。
因为天然气中甲烷含量在90％以上，而甲烷在烷烃中热力学最稳定，其他烃类较易反应，因此在讨论天然气转化过程时，只需考虑甲烷与水蒸气的反应。
甲烷水蒸气转化反应和化学平衡甲烷水蒸气转化过程的主要反应有： 2243H CO O H CH +⇔+，mol /206298KJ H =∆Θ222442H CO O H CH +⇔+，mol /165298KJ H =∆Θ222H CO O H CO +⇔+，mol /9.74298KJ H =∆Θ可能发生的副反应主要是析碳反应,它们是:242H C CH +⇔，mol /9.74298KJ H =∆Θ22CO C CO +⇔，mol /5.172-298KJ H =∆ΘO H C H CO 22+⇔+，mol /4.131-298KJ H =∆Θ甲烷水蒸气转化反应必须在催化剂存在下才有足够的反应速率.倘若操作条件不适当，析碳反应严重,生成的碳会覆盖在催化剂内外表面，致使催化剂活性降低，反应速率下降。
天然气制合成气课件
蒸汽转化炉
利用蒸汽将天然气转化为合成气，是转化反应的核心设备。
燃烧器
为蒸汽转化炉提供热量，确保转化反应的顺利进行。
余热回收系统
回收转化反应产生的余热，提高能源利用效率。
合成气分离与提纯设备
1 2
冷凝器
将合成气中的水蒸气冷凝成液态水，便于后续分 离。
洗涤塔
用化学溶剂吸收合成气中的酸性气体，提高合成 气的纯度。
噪声控制
采取有效的隔音、降噪措施，降低生产过程中产生的噪声对周围环境 的影响。
安全措施与事故预防
设备安全
防火防爆措施
确保设备运行稳定、安全可靠，定期进行 维护和检修，防止设备故障引发的事故。
严格控制可燃物料的储存和使用，采取有 效的防火防爆措施，防止火灾和爆炸事故 的发生。
应急预案
ห้องสมุดไป่ตู้
安全培训与教育
制定完善的事故应急预案，明确应急处置 流程和责任人，确保在事故发生时能够迅 速、有效地进行处置。
多元化原料来源
拓展天然气制合成气的原料 来源，如煤、生物质等，实 现多元化原料供应，降低对 单一资源的依赖。
技术经济性
提高天然气制合成气的技术 经济性，降低生产成本，增 强市场竞争力，是推动该技 术发展的重要因素。
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原料成本
天然气作为原料，其价格波动对成本有直接影响。
加工成本
包括催化剂、能源消耗、设备维护等费用。
运输和销售成本
将合成气运输到目标市场的费用，以及销售过程中的费用。
天然气制合成气的市场竞争力分析
市场需求
01
合成气作为化工原料，市场需求稳定增长。
竞争状况
02
与其他合成气生产技术相比，天然气制合成气的竞争力分析。
天然气在工业生产中的应用
天然气在工业生产中的应用天然气是一种广泛应用于各种行业的清洁能源。
由于它的化学组成简单、燃烧效率高、燃烧后产生的污染物极少，越来越多的工业生产企业开始将它作为主要燃料来使用。
一、化工行业天然气在化工行业中应用广泛。
它可以作为热力源、反应气体以及原料气体。
在化工反应中，天然气可以用作制取合成气、一氧化碳和甲烷等气体的原料。
除此之外，天然气在生产化肥、含氮化合物和氨基酸等化学品的过程中也扮演着重要的角色。
由于其含氮气体少、硫化物含量低，因此被广泛应用。
二、冶金行业冶金行业是天然气的重要消费行业之一。
天然气在冶金过程中主要用于加热和炉渣的脱硫。
由于其燃烧后产生的二氧化碳排放量少，因此符合环保要求。
此外，天然气还常被用于电弧炉上的燃料，作为亚洲重要的能源行业，中国已经将其推广到了重工业生产中。
三、热力行业天然气在热力行业中也有着广泛的应用，被用于为城市及企业供暖。
天然气取代传统的燃油和煤炭，大大提高了供暖的效率和环保清洁程度。
此外，天然气在发电厂也扮演着重要的角色。
发电厂通常采用天然气燃料，其中的热力动力装置是由一组燃气轮机、一组用于余热回收的蒸汽发生器和一台蒸汽涡轮机组成的。
天然气的使用使得发电厂的效率得到了提高，同时也将污染物的排放降到了最低。
四、交通运输行业天然气的应用不仅仅局限于工业生产中，它还被广泛应用于交通运输行业中。
在一些发达国家，运用天然气作为机动车的燃料类型已经成为一种趋势。
天然气发动机的核心技术已经相对成熟，不仅在功能上有了很大的改善，而且污染程度也得到了显著的改善。
在某些地区，主要的公交车、城市运输车甚至轿车都已经使用天然气作为燃料。
五、结论天然气以其丰富的储量、清洁的燃烧方式、高效的能源利用方式成为重要的工业生产能源，增加了工业生产的行业效率和环保程度。
天然气的应用前景十分广阔，因此在未来的发展中，它也将继续扮演着重要的角色。
天然气制甲醇合成气工艺及进展
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ｐｒｅｓｅｍ．Ｔｋｏ—ｓｔａｇｅ
ｒｅｆｂ肌ｉｎｇ
ｐｍｃｅｓｓ ｕｓｅｄ ｔｌｌｅ ｓｔｅａｍ ｒｅｆｂ珊ｎｉｎｇ ａｔ ｆｉｒｓｔ ａｎｄ ０２ ｒｅｆｂｎＩｌｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ， ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｎｅｅｄｅｄ ｌｏｗｅｒ ｅｎｅｒｇｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗ鹪ｅ鹊ｙ
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甲醇作为Ｃｌ化学的核心产品，是一种用途广泛 的有机化学原料。随着甲醇工业的发展和对甲醇需 求的迅速增加，特别是甲醇作为燃料用作交通能源要
气，达到节约能源，增加效益的目的，人们不断地致力 于各种制合成气工艺的研究，如甲烷催化部分氧化， 甲烷自然转化工艺等，探索将各种工艺的相互结合。 本文综合介绍了以天然气为原料制甲醇合成气的各 工艺的基本原理、流程、优缺点以及国内外发展现状， 并对近年来的新工艺进行了介绍，由此分析了今后的
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也开发了类似的工艺，且都实现了工业应用。应该指 出，此类工艺由于取消了转化炉的火房，故高压蒸气
供应量将不足，需向甲醇装置供入电能或另行设置燃 气透平以补充合成气压缩机所需要的能量。
甲烷部分氧化制合成气是一个温和的放热反应，
天然气制备合成气工艺
天然气制备合成气工艺天然气制备合成气的工艺，听起来好像有点高大上，其实说白了就是把天然气变成可以用来做化学合成的气体。
想象一下，咱们的厨房里，炒菜用的煤气就是天然气的一种，天然气的成分中有个重要的成分叫做甲烷，听起来是不是有点耳熟？没错，甲烷就是天然气的主力军，简单来说就是天然气的“明星”。
不过呢，这个“明星”除了用来做饭，还能变身为合成气，真是个多才多艺的小家伙。
先说说合成气，这玩意儿其实就是氢气和一氧化碳的混合物，简单点说就是能当燃料用，也能用来做化学反应的“原料”。
想要得到这个合成气，首先得把天然气给分解开来，别小看这个过程，听上去简单，实际上可是技术活。
通常采用的方法就是蒸汽重整，这听上去高深莫测，其实就是把天然气和水蒸气一起加热，经过反应后生成氢气和一氧化碳，哇，感觉科技感爆棚！再加上咱们的天然气，这一混合，嘿，合成气就出炉啦。
这个工艺的好处可不少，首先环保，天然气的燃烧比起煤炭、石油那些老大哥可干净多了。
想想看，咱们在享受美味的时候，还能保护环境，真是赚到了。
不过，任何事情都有两面性，天然气的制备合成气虽然听上去牛，但在实际操作中，可是有很多挑战哦。
比如说，高温高压的环境可不是一般人能承受的，想想在这种环境下工作，就像是一场和“火”搏斗的游戏，刺激又紧张。
再说了，天然气可不是无限的资源，随着时间推移，开采天然气的难度在增加。
于是，科学家们就开始琢磨，怎么能把天然气用得更高效、更经济。
嘿，技术的进步可真是让人感叹，新的催化剂、新的反应条件，层出不穷，真是让人眼花缭乱。
比如说，某些新型催化剂的出现，让反应过程更高效，成本也大幅下降，简直是为这个行业注入了“强心针”。
合成气还可以通过后续反应，转化成其他有价值的化学品，比如说甲醇、氨等，听起来是不是很诱人？想象一下，天然气变身成合成气，再转化成你平时用的化学产品，仿佛天然气在演绎一场华丽的“变身秀”。
所以说，天然气的制备合成气，不仅仅是一个简单的过程，更是一个神奇的化学旅程。
天然气-煤集成共转化制备合成气新工艺
上， 根据各 自的工艺原理特点 而耦合形 成 的一 种 新 型合成气 生产 工艺 ， 目前 ， 领域 的研 究报 道 该
主要集 中在 中国 中科 院 过程 所针 对 高炉 煤气 的
再 利用进 行的一些 相关 的研 究报 道ｆ， ２ 针对 大规 Ｊ
作用 ，从 而指 出天然气一 共转化制 备合成气是 煤
一
项值 得深入研 究 的工艺 技术 ， 具有很 大的实 际
意义 。
１ 天 然气 制备 合 成气 工 艺
最初 以天然气为原料制合成气大多采用非催 化 的部分 氧化 工艺 ， 随着 工 艺 的要 求 ， 逐渐 被水 蒸汽转 化 工艺 所取代 【 由于水蒸 汽转 化工 艺产 ３ Ｉ ， 生 的 Ｈ／Ｏ 比值 约为 ３ 适 合合成 氨的生产 ， ： Ｃ ， 目前 大型合 成氨 厂 以及 以 Ｈ 为 目的产物 的工艺均采 ： 用蒸汽转化工艺制 合成 气 。但是 为了满足后续不 同产品的需要 。 又发展 了不 同技术 特点 的多种 合 成 气生产工 艺 ， 下面就 主要 的天然 气制备工 艺特
作者 简介： 康利荣（９８ ） 男， １７ 一 ， 山西吕梁人， 硕士研究生， 主要从事天然气一 煤共转化研究。
２ ２
《 洁净 煤技 术 》（ 年第 １ 卷第 ４ ２ ｎｊ ２ 期
维普资讯
高， 设备 复杂 ， 投资和操作 费用 比较 大 。 另 一方 面 ， 在制 甲醇 时 ， 天然 气一 煤集成制备合成 气过程 中具有抑制 甲烷析碳 的作用 ， 从 而指 出天然 气一 煤共转化制备合 成 气工艺是适合 中国能源现状 ， 决环 境 污染、 效利 解 有
用能源的新工 艺。
关 键 词 ： 成 气 ； 转化 ； 备 工 艺 合 共 制
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5.2由天然气制造合成气
一概述
天然气（Natural Gas）天然气是埋藏在地下的古生物经过亿万年的高温和高压等作用而形成的可燃气，是一种无色无味无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。
天然气其主要成分为甲烷，热值为8500大卡/米3是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。
它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。
当非化石的有机物质经过厌氧腐烂时，会产生富含甲烷的气体，这种气体就被称作生物气（沼气）。
生物气的来源地包括森林和草地间的沼泽、垃圾填埋场、下水道中的淤泥、粪肥，由细菌的厌氧分解而产生。
生物气还包括胃肠涨气，胃肠气最通常来自于牛羊等家畜。
当甲烷散逸到大气层中时，它将是一种直接促使全球变暖愈演愈烈的温室气体。
这种飘散的甲烷，就会被视作一种污染物，而不是一种有用的能源。
然而，在大气中的甲烷一旦与臭氧发生氧化反应，就会变成二氧化碳和水，因此排放甲烷所导致的温室效应相对短暂。
而且就燃烧而言，天然气要比煤这类石炭纪燃料产生的二氧化碳要少得多。
甲烷的重要生物形式来源是白蚁、反刍动物（如牛羊）和人类对土地的耕种。
据估计，这三者的散发量分别是每年15、75和100百万吨（年散发总量约为1亿吨）。
二天然气制合成气的工艺技术及其进展
目前已实现工业化的以天然气为原料生产合成气技术有部分氧化法和蒸汽转化法。
部分氧化法需要使用纯氧为气化剂，目前已较少采用。
蒸汽转化法又有一段蒸汽转化法，加热型两段蒸汽转化法和换热式两段转化法之分。
一段转化法由于流程短，投资省，应用最广泛。
加热型两段转化法第一段用蒸汽转化，第二段用纯氧或富氧作气化剂，但用于制氨时可用空气替代纯氧作气化剂，同时又可减少一段炉的负荷，节省高镍合金钢，故广泛应用于制氨。
换热式两段转化工艺最有发展前途。
其二段转化炉出口高温气体热量供一段炉所需的热量，故可大幅度减少燃料天然气的热用量，存在的问题是副产蒸汽量减少。
但从节能的角度来看，这种方法最有竞争能力，是今后大型装置的主要发展方向。
用天然气两段转化制合成气，含氢量高但碳量不足，因此一段转化炉采用副产的二氧化碳作为气化剂来增碳，不仅可改善合成氨的氢碳比，同时减少了工厂二氧化碳的排放，因此也是值得推广的一种工艺技术。
三天然气蒸气转化过程工艺研究
甲烷在天然气中的含量最大，另外甲烷在烷烃中是热力学最稳定的，其他烃类较易反应，因此只讨论甲烷与水蒸气的反应。
1.甲烷水蒸气转化反应和化学平衡
甲烷水蒸气转化的主、副反应都是可逆反应。
另外甲烷水蒸气转化反应是在催化剂存在下才能发生反应，才有了反应速率。
副反应主要是析碳反应，如果操作条件不适当，如温度、压力、催化剂不适合，析碳反应就会发生，生成的碳产生不利影响。
因此应严格操作条件，防止析碳。