《天然气制甲醇》PPT课件

综 合
3.2.1天然气脱硫
利
含硫量 <（0.1~0.3）×10-6
用 技
常规精脱硫工艺
术
有机硫含量低 氧化锌脱硫
有机硫含量高 两级ZnO床之间进行加氢 3.2.1.1 气田采出天然气（矿场气）脱硫的
主要方法
化学溶剂法
醇胺法
化学-物理溶剂法 砜胺法
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
11
3.2 天然气制甲醇的技术概况
氢分压
钴、钼 300~450℃ 系统能量平衡
空速 500~1500h-1
单层固定床
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
12
3.2 天然气制甲醇的技术概况
天
然 气
（2）中温氧化锌脱硫
综 合
不产生废气而脱硫效率又高
利 用 技
脱除H2S及一些有机硫 总硫含量 < 0.1×10-6
术
ZnO + H2S = ZnS +H2O
2019/5/21
2CO = CO2 + C 残余甲烷 2.5~4.0%
合成气氢碳比接近3.0
转化前或后注入CO 2019/5/21
第3章 天然气2制甲醇
强吸热反应
15
3.2 天然气制甲醇的技术概况
天
然 气
（2）联合转化
综
蒸汽转化后串接部分氧化
合 利 用
CH 4

1 2 O2

CO

2H2
技 术
降低蒸汽转化炉负荷
减少能耗
ZnO + COS = ZnS +CO2
2ZnO + CS = 2ZnS +CO2
ZnO + C2H5SH = ZnS +C2H5OH
氧化锌脱硫剂
氧化锌 助剂 氧化镁或氧化铜
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
13
3.2 天然气制甲醇的技术概况
天
然 气
工业运行条件
综
温度 350~400℃
合 利
压力 1.5~4.0MPa
天
然 气
3.2.1.2
天然气的精脱硫
综 （1）有机硫的加氢还原
合
利 C2H5SH + H2 = C2H6 + H2S +Q
用 技
C2H5SC2H5 + 2H2 = 2C2H6 + H2S +Q
术 COS + H2 = CO + H2S +Q
CS2 + 4H2 = CH4 + 2H2S +Q
工艺条件 催化剂 温度
用 技
空速 1000h-1
术
（3）常温精脱硫
脱除COS及H2S 水解催化剂与氧化锌脱硫剂组合
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
Βιβλιοθήκη Baidu
14
3.2 天然气制甲醇的技术概况
天
然 气
3.2.2
天然气转化
综 3.2.2.1 转化原理
合 利
（1）蒸汽转化
用
技
术
高温 1.5MPa
副反应
CO + H2O = CO2 + H2
高压法 19.6~29.4MPa
锌铬催化剂 360~400℃
中、低压法 5.0~8.0 MPa
铜系催化剂 240~270℃
ICI工艺 Lurgi工艺
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
2
3.1 概述
天
然 气
3.1.2 甲醇生产原料
综 合
天然气、焦炉气、乙炔尾气、煤、焦炭、
利 渣油、石脑油等
用
技
术
用 技
活性、寿命、生产强度
术 3.1.4 全球甲醇生产与需求现状
生产能力
美洲、亚洲、欧洲、大洋洲及非洲等地区
消费量
中国
北美29%，欧洲29%，东北亚25%，
东南亚6%，南美3%，中东6%，印度2%
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
6
3.1 概述
天
然 气
3.1.4.1全球天然气制甲醇生产装置概况
第3章 天然气制甲醇
3.1 概述 3.2 天然气制甲醇的技术概况 3.3 天然气制甲醇生产技术应用及进展 3.4 天然气制甲醇技术新动向 3.5 我国天然气制甲醇技术状况
3.1 概述
天
然 气
C1化学的“基石”
综 合
生产甲醛、甲基叔丁基醚、醋酸、甲酸甲酯
利 氯甲烷、甲胺、二甲醚等
用
技 术
3.1.1
甲醇生产方法
高、中、低压法并存
利 多为联醇工艺
用 技
原料结构不合理、生产装置规模小、技术
术 水平与国外差距较大、经济效益普遍较差。
10×104t/a以下的甲醇生产装置已国产化
催化剂
天然气蒸汽转化 甲醇合成
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
10
3.2 天然气制甲醇的技术概况
天
然 气
天然气脱硫净化，制合成气，甲醇合成及精馏
甲醇合成的MRF-Z反应器 合成气直接进入管式反应器的管程，
并径向透过催化剂进入多孔外管。
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
4
3.1 概述
天
然 气
Starchem公司和ABB Lummus公司
综 合 利 用 技 术
串联的4~6个合成反应器进，取消循环回路 3.1T.o3p.2soCe公O2司的回收C利O用2转化
调节氢碳比
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
16
3.2 天然气制甲醇的技术概况
天
然 气
3.2.2.2
转化工艺流程
综 合
（1）蒸汽转化
利
用
技
术
1.5~3.0 MPa
850~890℃ 930℃
水碳比3.5~4.5
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
17
3.2 天然气制甲醇的技术概况
天
然 气
CO
综 13.5%
合
CO2 8.5%
H2
CH4 N2
74.1% 3.1% 0.8%
利 转化炉 耐热合金钢管
用 技
加热室辐射段
术
对流段
天然气和水蒸气自上而下流动
甲醇合成 (H2-CO2)/(CO+CO2) = 2.10~2.15 水蒸气转化后 (H2-CO2)/(CO+CO2) ≈ 3
补加CO2 6~8%
综
合
利
用
技
术
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
7
3.1 概述
天 然 气 综 合 利 用 技 术
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
8
3.1 概述
天
然 气
3.1.4.2
全球甲醇供需状况
综
合
利
用
技
术
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
9
3.1 概述
天
然 气
3.1.5 我国甲醇生产技术现状
综 合
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
3
3.1 概述
天
然 气
3.1.3 甲醇生产技术最新进展
综 合 利
3.1.3.1 装置大型化 20世纪80年代末 新型对流换热式转化炉
用
鲁奇公司
技 术
KPT公司 催化富气（CRG）预转化炉
Kvaerner公司还与BP Amoco公司
紧凑式合成气转化炉工艺
日本东洋工程公司（TEC）
伊朗Bandar Iman石化联合企业
能耗低 CO2转化炉小 合成反应器稍大
三菱气体化学公司和三菱重工公司
从转化炉烟气中回收CO2 利用合成反应器中的CO2
空间位阻胺KS-1
2019/5/21
第3章 天然气制甲醇
5
3.1 概述
天
然 气
3.1.3.3 新型催化剂的应用
综 合
Cu-Zn-Al系催化剂
利 分散度、比表面积、孔道结构