天然气制甲醇新工艺
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3．4 天然气制甲醇研究开发新 动向
1.转化炉技术的改进上。 2.反应器的改进。
•
Kvaerner公司还与BP Amoco合作开发了紧凑式合成气转化 炉工艺，而不必采用两台蒸汽转化炉，并于2002年在美国建 成验证试验装置．该转化炉采用丁标准的管状反应器设计， 可使燃烧区与催化蒸汽转化区紧密结合起来。转化炉由一系 列垂直管构成，形成三个不同的热转化区域。首先，在一个 姻道废气热回收管中，天然气和蒸汽被混合加热，然后反应 物在传统的镍催化剂作用下进行转化，最后形成的合成气在 挡板区被逆流而来的空气和燃料冷却，保证了均匀的热交换 和流动分布。该转化炉的设计与其他转化炉不同，它是一种 单逆流装备，这样就可使燃料、空气和混合原料得到预热， 同时产品和排放气也得到了冷却，从而转化炉和废热回收部 分的热耗可比传统转化炉下降约30％。由于有大量的内部热 循环，紧凑式转化炉的热效率超过90％，而常规装置仅为60 ％一65％。
天然气汽车技燃料的储存方式可分为压缩天然
气汽车(CNGV)、液化天然气汽车(LNGV)和吸附
天然气汽车(ANGV)三大类。目前世界各国实际
应用的都是(CNGV)。液化天然气(LNG)作为车用
燃料的储存和供给技术虽已有很大提高，但受
经济因素的制约，现尚处于工业试验阶段。吸
附天然气(ANG)则由于吸附材料的吸附容量还达
KvaerMb和BP Am咖的紧凑式转化 炉甲醇合成工艺流程
•
U本TEc公司依据其专有的MRF—Z甲醇合成反应器， 提出将蒸汽转化与IcI公司的AGHR结合在—起制取合成气 的工艺流程，用于设计生产能力为5000t／d甲醇生产装置， 如图3—27所示。为了提高能量利用效率，将用燃料燃烧 加热的蒸汽转化炉与AGHR并列安装，这样，由于蒸汽转 化可在较低温度的条件下操作，而且转化炉尺寸可减小。 丁Ec发现采用该种组合是最为经济的设计，根据能量及公 用工程价格的水同，合成气的碳氢(H z—C()z)／(cO十cO 2)化学计量比为2．2—2．5。
“绿色”甲醇工艺流程
燃机型热电联供系统的基本原理是：
以天然气燃烧后的高温气体为工质，先在燃
机内膨胀做功并输出动力发电。做功后的高
温烟气再在余热锅炉中发生蒸汽。
热电联产系统结构和操作特性
天然气作为车用燃料
汽车是现代社会必不可少的交通运输工具，也是人类物 质文明进步的重要标志之一。至2030年汽午呐数量将 达到10 x108辆；汽车数目的急剧增加与石油资源的不 断枯竭，已成为全球能源供应的突出矛盾。与此同时， 车用油品所产生的污染物也已成为当前大气环境的主
不到与CNG相当的水平，而且也有一系列技术问
题将要解决，现尚处于探索阶段。
车用天然气技术指标
要污染源，全球60％一70％的烟雾和50％以上的酸雨
均来源于交通运输业。因此，选取资源较为丰富、价
格相对低廉并且在环保上又有明显优势的天然气作为
车用燃料。
中国天然气汽车的发展
我国在20世纪50年代就开始发展天然气汽车，
Байду номын сангаас
但90年代后才取得实质性的进展。随着我国
近几年的经济发展，我国的汽车保有量达到 了数字，因此大力发展天然气汽车对解决日 益产生的城市大气污染具有现实意义。
tec5000t／d甲酸装置合成气工艺流 程
•
加拿大Techn0108y Convergence公司(T口)开发了一种 “绿色”甲醇工艺，其工艺流程如图3—28所示，主要反 应过程分为二个步骤：芭先电解水生成H 2和()s，然后通 过常规的部分氧化反应将o，和天然气反应生成合成气， 最后由合成气转化成甲酵，H 2为副产物。绿色工艺在经 济上的可行性取决于电价的高低，如果电价达到约o 03美 元／(kw．h)或更低，即使天然气价格为3．8美元／U， 装置仍可经济运行。绿色甲醇工艺的另一重要意义是大幅 度减少c()2的排放．传统工艺中生产looot qP酵需排放 300t COz，而绿色工艺可将C()z排放量减少至60一120t。
1.转化炉技术的改进上。 2.反应器的改进。
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Kvaerner公司还与BP Amoco合作开发了紧凑式合成气转化 炉工艺，而不必采用两台蒸汽转化炉，并于2002年在美国建 成验证试验装置．该转化炉采用丁标准的管状反应器设计， 可使燃烧区与催化蒸汽转化区紧密结合起来。转化炉由一系 列垂直管构成，形成三个不同的热转化区域。首先，在一个 姻道废气热回收管中，天然气和蒸汽被混合加热，然后反应 物在传统的镍催化剂作用下进行转化，最后形成的合成气在 挡板区被逆流而来的空气和燃料冷却，保证了均匀的热交换 和流动分布。该转化炉的设计与其他转化炉不同，它是一种 单逆流装备，这样就可使燃料、空气和混合原料得到预热， 同时产品和排放气也得到了冷却，从而转化炉和废热回收部 分的热耗可比传统转化炉下降约30％。由于有大量的内部热 循环，紧凑式转化炉的热效率超过90％，而常规装置仅为60 ％一65％。
天然气汽车技燃料的储存方式可分为压缩天然
气汽车(CNGV)、液化天然气汽车(LNGV)和吸附
天然气汽车(ANGV)三大类。目前世界各国实际
应用的都是(CNGV)。液化天然气(LNG)作为车用
燃料的储存和供给技术虽已有很大提高，但受
经济因素的制约，现尚处于工业试验阶段。吸
附天然气(ANG)则由于吸附材料的吸附容量还达
KvaerMb和BP Am咖的紧凑式转化 炉甲醇合成工艺流程
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U本TEc公司依据其专有的MRF—Z甲醇合成反应器， 提出将蒸汽转化与IcI公司的AGHR结合在—起制取合成气 的工艺流程，用于设计生产能力为5000t／d甲醇生产装置， 如图3—27所示。为了提高能量利用效率，将用燃料燃烧 加热的蒸汽转化炉与AGHR并列安装，这样，由于蒸汽转 化可在较低温度的条件下操作，而且转化炉尺寸可减小。 丁Ec发现采用该种组合是最为经济的设计，根据能量及公 用工程价格的水同，合成气的碳氢(H z—C()z)／(cO十cO 2)化学计量比为2．2—2．5。
“绿色”甲醇工艺流程
燃机型热电联供系统的基本原理是：
以天然气燃烧后的高温气体为工质，先在燃
机内膨胀做功并输出动力发电。做功后的高
温烟气再在余热锅炉中发生蒸汽。
热电联产系统结构和操作特性
天然气作为车用燃料
汽车是现代社会必不可少的交通运输工具，也是人类物 质文明进步的重要标志之一。至2030年汽午呐数量将 达到10 x108辆；汽车数目的急剧增加与石油资源的不 断枯竭，已成为全球能源供应的突出矛盾。与此同时， 车用油品所产生的污染物也已成为当前大气环境的主
不到与CNG相当的水平，而且也有一系列技术问
题将要解决，现尚处于探索阶段。
车用天然气技术指标
要污染源，全球60％一70％的烟雾和50％以上的酸雨
均来源于交通运输业。因此，选取资源较为丰富、价
格相对低廉并且在环保上又有明显优势的天然气作为
车用燃料。
中国天然气汽车的发展
我国在20世纪50年代就开始发展天然气汽车，
Байду номын сангаас
但90年代后才取得实质性的进展。随着我国
近几年的经济发展，我国的汽车保有量达到 了数字，因此大力发展天然气汽车对解决日 益产生的城市大气污染具有现实意义。
tec5000t／d甲酸装置合成气工艺流 程
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加拿大Techn0108y Convergence公司(T口)开发了一种 “绿色”甲醇工艺，其工艺流程如图3—28所示，主要反 应过程分为二个步骤：芭先电解水生成H 2和()s，然后通 过常规的部分氧化反应将o，和天然气反应生成合成气， 最后由合成气转化成甲酵，H 2为副产物。绿色工艺在经 济上的可行性取决于电价的高低，如果电价达到约o 03美 元／(kw．h)或更低，即使天然气价格为3．8美元／U， 装置仍可经济运行。绿色甲醇工艺的另一重要意义是大幅 度减少c()2的排放．传统工艺中生产looot qP酵需排放 300t COz，而绿色工艺可将C()z排放量减少至60一120t。