天然气制备合成气的技术进展

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６１０１０５）
【要】然气制备合成气的蒸气转化法、部分氧化法、白热转亿法、二氧化碳转化法等主要工艺在反应器开发、催化剂制备及性能测试、摘对天工艺改进及新工艺开发等方面的技术进展进行了综述，指出各种工艺存在的技术难点，并对天然气制备合成气技术的研究方向和发展趋势做出展望。ｆ词】气；合成气；转化；部分氧化；技术进展关键天然［中图分类号ＩＱＴ【献标识码】文Ａｆ文章编号１０７１６（００１－０００１０ —８５２１）１９ —２０
广
９０
东
化
工
２１年第１期００１
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第３卷总第２１７１期
天然气制备合成气的技术进展
黄康胜，周发钊
（．Ｉ）化工职业技术学院化工系，四川泸州６６０；２１￣ｌ１ｌ４０５．四川科宏石油天然气工程有限公司，四川成都
ＴｈｅＡｄａｃｓｉｎｈｓｓＧａｏｃｉｎｆｏｔｒｌＧａｖｎｅｎＳｙｔｅｉｓＰｒｄｕｔｏｒｍＮａｕａｓ
ＨｕｎｇＫａｇｓｎＺｈｏａｈｏａｎｈｅｇ，ｕＦｚａ ‘
ａｄｄｖｌｐｅｔｙｕｉｇｄｆｅｅｔｐｏｅｓｓｉｃｕｉｇｓｅｍｅｏｍｉｇｐｏｅｓａｔｌｏｉａｉｎｐｏｅｓｕｏｔｅｍａｅｏｍｉｇｐｏｅｓａｂｎｄｏｉｅｎｅｅｏｍｎ，ｂｓｎｉｆｒｎｒｃｓｅｎｌｄｎｔａｒｆｒｎｒｃｓ，ｐｒｉｘｄｔｒｃｓ，ａｔ — ｒｌｒｆｒｎｒｃｓ，ｃｒｏｉｘｄａｏｈｒｔｍｉｇｐｏｅｓｗｅｅｒｖｅｅＴｅｐｏｌｍｓｉｉｅｅｔｐｏｅｓｓｗｅｅｐｉｔｄｏｔａｄｔｅｔｎｆｔｃｎｃｌｅｅｏｍｅｔｉｈｅｄｗａｒｓｎｅｎｔｅｅｂｒｎｒｃｓ，ｒｅｉｗｄｈｒｂｅｎｄｆｒｎｒｃｓｅｒｏｎｅｕｎｈｒｄｏｈｉａｄｖｌｐｎｎｔｅｆｌｓｐｅｅｔｄｉｈｆｅｅｉ
２２催化部分氧化法．
１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。该法的基本原理是，甲烷与水蒸气在催化剂存在及高温条件下，反应生成合成气（Ｈ＋２＝Ｏ３２Ｃ４ＨＯＣ＋Ｈ，ＡＨ２＝０．ｋ／１９２６３Ｊ８ｍｏ）。其主要特点是甲烷的转化率高，Ｈ／Ｏ比高（２Ｃ约为３：）１，适合生产合成氨和制氢，难以满足合成甲醇、体燃料和二甲醚产品但液的化学计量要求。能耗高，生产能力低（速约２０，且空００）装ｈ置投资和操作费用昂贵。为了更合理地利用能量并降低设备投资，蒸气转化法在工艺、反应设备及催化剂等方面进行了重要的改进，出现了取消段蒸气转化用火管，而以ｊ段白热转化产生的热量用作一段转化热源的新工艺，既较好地利用了能量，又节省了投资。代表工艺有ＩＩ司的ＧＨ＿艺和Ｋｌｇ司的ＫＲＳ２。反应Ｃ公Ｒ３２ｅｌ公ｏＥ￣艺器方面，更高耐热温度（的炉管材料允许管壁温度达到ｌ５新００ ℃ ）更小直径的炉管，提高了传热通量，可显著降低转化装和置的尺寸和投资。重整催化剂的改进也进一步提高了其活性镍和抗积碳能力ｐ，采用较小的水碳比以减少过热水蒸气的消Ｊ可耗，因而降低能耗。
ＡｂｔａｔＴｅｐｏｒｓｅｆｙ－ａｒｄｃｉｎｆｏｎｔｒｌａｎｒａｔｒｅｅｏｍｅｔｃｔｌｓｓｐｅａａｉｎａｄｐｒｏｍａｃｓｔｓｉｇｐｏｅｓｉｐｏｅｅｔｓｒｃ：ｈｒｇｅｓｓｏｎｇｓｐｏｕｔｒｍａｕａｇｓｏｃｏｓｄｖｌｐｎ，ａａｙｔｒｐｒｔｎｅｆｒｎｅｔｎ，ｒｃｓｓｏｅｏｅｍｒｖｍｎ
流体混合过程对天然气的转化起着极为重要的作用。王辅臣等针对国内渣油气化炉改烧天然气原料的需要，设计了一种多通道的天然气部分氧化制合成气的喷嘴，成功地实现了工业
化。
反应温度高和积炭是非催化部分氧化法的主要问题，尚有待于作进一步的研究。
ｆ．ｐｒｎｆｅｃｌｎｉｅｒｎｉｈａｅｉａｃｔｎｌｌｇ，ｕｈｕ６６０；２ＳｃｕｎＫｅｏｇＤｅａｔ１ｍｅｔｍｉａｇｎｅｉｇＳｃｕｎＣｈｍｃ１ｏＣｈＥＶｏａｉａｌｅＬｚｏ４０５ｏＣｏｅ．ｉｈａｈｎ０ｉ＆ＧａｇｎｅｒｉｇＣｏ．Ｌｔ．ｅｇｕ６１０，ｉａｌｓＥｎｉｅｒｎ．ｄ．Ｃｈｎｄ０５Ｃｈｎ）
Ｐｐｒａｅ
Ｋｅｗｏｄ：ａｕａａｙｒｓｎｔｒｌｓｇ
利用天然气制备化工产品主要有两条途径：接转化法和直间接转化法” 。直接转化法由于反应条件苛刻，产物易深度Ｊ氧化，转化率低、选择性较差等缺点，短期内尚难工业化。间接转化法将天然气先转化为合成气，再由合成气生产清洁油品、甲醇、低碳烯烃等化工产品，现在已经在工业上广泛应用。由于合成气制备占整个天然气化工过程投资和生产费用的约６％，因而改进和开发合成气生产技术一直是天然气化工利０用领域的研究重点。下面对天然气制备合成气的主要工艺及研究进展做一综述。