天然气制合成气的新技术

12期中国化工贸易013年12月China Chemical trade圆石油化工天然气制合成气的新技术杜建喜欧阳西安刘丛仙(新疆广汇液化天然气发展有限责任公司鄯善分公司)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。关键词天然气作为一种新兴重要能源,一般情况下不能直接利用,在合气要求更严格,需要氢气与一氧化碳比达到2:1。天然气制甲醇相比于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,其它原料来说,简化了工作流程,减少了原料的耗用,并节约了成本。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3制取汽油、柴油因此天然气制合成气工艺的改善是一个巨大挑战。近年来国外发展了近些年来,许多科技公司开始研发二甲醚,并将之应用到油料当自然重整,非催化部分氧化和联合重整等制合成气新工艺。中。目前,科学领域将二甲醚视作21世纪新型高效燃料,其具有独特国内外天然气的化工利用的十六烷值,并且作为燃料相当环保,但由于二甲醚处于开发的初级上世纪初西方国家首次铺设了天然气管道为化工使用,自此天然阶段,生产成本较高。近些年来许多国外公司开发了一些新技术,正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,逐步降低二甲醚的生产成本,有效利用科学技术,最终将会利用二甲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醚生产出更有效的燃油产品。将天然气转变为低碳烯烃,如天然气经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,甲醇生产乙烯和丙烯是一种提高甲烷附加值的可行方式。当然,甲醇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,天然本身也是一种有价值的通用化学品。现今进行的广泛研究和开发工作气研发的脚步减慢,但仍有着较为稳定的发展速度。目前,石油供给还向人们预示,合成气有可能经济地转化为许多重要的化学品和优质短缺,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燃料。所以,采用先将天然气转化为合成气再合成化学品和燃料的间源,处于开发的初级阶段,且储量巨大,国际能源机构认为,天然气接法,是一条现实可行的天然气综合利用途径口。产量增加,并且今后将会作为主要能源之4制乙炔作为21世纪新兴能源,天然气合成燃料的工艺备受关注,不断得0年代初,我国引进了用天然气制备乙炔的典型工艺,在四川维到改善,被应用到工业化工中去。企业中的天然气转化工艺,可分为尼纶厂建设了一套天然气制乙炔工业化装置。以该装置为龙头的维尼以下两种方法:纶纤维工厂于1983年竣工投产,现年产4.5万吨乙炔。但在天然气部直接转化法分氧化制乙炔过程中,乙炔装置反应温度高,炉内温度高达1500℃在制作乙烯过程中,当利用甲烷作氧化剂时,可以选择氧化制甲设备高温腐蚀严重,对设备材质要求较为严格。,日前,世界上通过天醇和甲醛然气制备乙炔及其衍生物的比例正在逐步缩小。20世纪50年代,乙2间接转化法炔曾是重要的有机合成原料之一,从乙炔出发可制备几千种化学品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在合成树脂、合成纤维、合成橡胶、医药、农药、染料、香料、涂料转化,合成的合成气,应用于工业化工上,将之彻底转变成燃料、化溶剂、表面活性剂等许多工业部门有着广泛的用途。自60年代后期肥等。石油化工的迅速崛起,使乙炔作为有机化工原料遇到了相对廉价的乙二、以天然气为原料的化工合成物烯、丙烯等的冲击,乙炔作为基本化工原料的用途逐渐缩减。另一方1合成氨面,在天然气制取乙炔的反应中,反应温度高显乙炔收率较低,急冷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,氨导致高温热能无法回收,能量损失较大也是天然气制乙炔工艺路线削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。弱的一个主要原因。因此,在我国新一轮的天然气化工建设中,尽管当前,世界各国合成氨年产量大约为15亿吨左右其中百分之八十的天然气制乙炔的工截路线已较为成熟,但不宜扩大采用。合成氨是以天然气为原料制成。目前世界上来看,我国合成氨产量占天然气催化部分氧化制合成气技术有最大比重,但天然气利用情况不容乐观,以天然气为原料合成的氨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仅占百分之二十,而许多西方国家几乎百分百的利用率。我国现有16当大的成本,天然气制合成气受到格外的重视。天然气催化部分氧化套大型合成氨生产装置和配套的17套尿素生产装置,其中,除吴泾化制合成气工艺不断发展进步,大致可分为三种工艺工总厂为国产装置外,其余均为引进装置。合成氨的下游产品主要是1水蒸气重整法尿素,只有少量合成氨加工为硝酸、硝氨或其他氨类化合物。合成氨水蒸气重整法是生产中最常用、应用时间最长的技术之一,生产工艺应用广泛,该工艺首先要将天然气转化成合成气,而在整个天然中实用经验丰富,被广泛应用。该技术在生产中巧妙利用水蒸气为合气转化为使用能源的过程当中,合成气的工艺投资大。目前我国以天成气中提供了大量氢气,而氢气是工业合成氨的主要原料,方便了生然气为原料的合成氨厂多采用天然气蒸汽转化的二段炉法,而该技术产。但是由于氢气含量太高,导致合成气中氢气与一氧化碳比严重失在生产过程中,耗费大量原料,消耗约三分之一的天然气原料。所以,调,不适于甲醇等燃料的生产,且该技术步骤繁琐,投资大耗费大量在整个合成氨工艺中,天然气转合成气的工艺尤其重要,其受天然气原料,给生产带来麻烦。供给、价格等因素的影响。2.蒸汽重整接二段氧吹法2制甲醇针对水蒸气重整法不适于生产甲醇、耗资大等不足,逐渐兴起的20世纪末开始,由于各国化工发展需要,甲醇的需求量越来越蒸汽重整接二段氧吹法更适于天然气制合成气,相对于水蒸气重整法大。我国应对形势,吸取国外经验技术加上国内独有技术,建立了以该技术对天然气等原料的耗费大大降低,并且采用一系列高效回收设煤、天然气和油为原料的数十套甲醇生产装景。截至2001年,我国共备,环保又节约建立生产甲醇的工厂两百余家,其中很多厂家生产过程以煤炭为原料3.部分催化氧化法造成较大污染,而且资金需求大。近些年来,部分规模小的生产厂家部分催化氧化法又称为部分氧化法,是起步最晚的一个氧化技术不堪煤炭价格浮动大的影响,岀现减产甚至停产状态。以天然气为原该技术还未应用到实际生产当中,处于试验阶段,其中涉及的化学发料的甲醇装置除四川川维厂外,逐步发展的有大庆油田、长庆油田、应有吐哈油田、青海油阳甲醇厂,以及榆林、云南天然气化工厂等,装置CH4+O2→中国煤化工规模仍较小,缺乏全球性的竞争能力。在甲醇的生产过程中,其原料CH,+H,O制气的过程与合成氨以天然气制气过程基本一样,但甲醇工艺中原料CH+COe cYHCNMHGwww.chemmedia.com.cn中国化工信息网China Chemical Trade中国化工贸易033中国化工贸易石油化工第12期China Chemical Trade2013年12月刍议深水石油钻井技术现状与发展趋势王朝辉(重庆科技学院石油与天然气工程学院,重庆401331)摘要:随着社会经济的发展以及国家能源需求的提髙,石油钻井的工作量也越来越大,对深水石油钻井专业技术的要求也越来越高。本文先对深水石油钻井的几类关键性技术的现状进行了相关的阐述,再对深水石油钻井技术的发展趋势进行了展望,希望能促进我国深水石油钻井技术的进一步发展,进而促进深水钻井领域的进一步开发关键词:深水石油钻井技术发展趋势相关的数据显示,全世界有90%多的石油储存量是潜伏在1000测等多方面的完善的信息系统,而我国的胜利油田等也建立起米以下的深水层,而石油资源对一个国家的工业发展以及能源的开采完善的钻井信息管理系统。但是当前我国钻井信息系统和国外的相比具有非常重要的作用。因此,深水石油钻井技术就显得极其关键。差距主要表现在软件系统功能的开发上面。而随着水位的不断加深,石油钻井的条件也会越来越复杂,对钻井技二、当前我国深水石油钻井机技术的发展趋势术的要求自然也越来越高。因此,笔者认为,对深水石油钻井技术现1.深水钻井技术发展的策略状与发展趋势这一课题进行相关的探讨具有非常重要的实际意义。1.1发展短期技术。针对当前我国深水石油钻井存在的技术问题、当前国内外深水石油钻井的技术现状要着重进行完善。比如有:优质钻井液技术、气体钻井技术以及复杂石油资源的勘探具有很高的开发价值。相关的研究表示,海洋的结构井技术等石油资源在全球的石油资源总量中所占的比例高达34%,但是目前人12发展中长期技术。要在当前技术的基础上进一步进行拓展、延类的勘探还属于开发的早期阶段,因此,深水领域的石油勘探具有很伸以及集成,发展具有前景的技术。比如有:高温高压钻井技术、防高的开发价值。而随着当前石油钻井技术的发展,深水的范围与概斜打快技术以及信息化技术等念也在不断扩大,关于深水钻井技术的投资也越来越大前瞻性技术。要进一步开发具有独立知识产权的技术,比深水石油钻井是一项复杂而系统的工作,对钻井的技术有着非常如有自动化钻井技术、旋转导向钻井技术以及激光钻井技术等高与非常关键的要求。具体来说,深水石油钻井的关键性技术主要有2深水钻井技术发展的趋势以下几个方面2.1向高效破岩的方向发展。高效破岩是提高深水钻井效率的关1.深水钻井的设备。深水钻井的设备主要包括两种:钻井船和半键。通过对旋冲钻井、垂直钻井、气体钻井以及激光钻井等技术的应潜式的钻井平台。钻井船指的是具有良好机动性的一种移动式钻井装用,可以有效地提高破岩的效率,进而提高钻井的工作效率。置,具有停泊简单、使用水深范围大、移动灵活等特征。钻井船包括22向油气高效采收的方向发展。通过对当前现有工艺技术的改进船体和定位设备两个组成部分。船体主要是为钻井安装、航行动力设可以实现油气资源高效采收的目标,进而提高油气资源的勘探效率。备的安装以及工作人员工作、生活等提供相应的场所。钻井船当前主这些技术主要有:大位移井、欠平衡钻井、定向井以及丛式井等要是活跃在美国墨西哥湾、西非以及巴西海域。而半潜式的钻井平2.3向信息化、智能化、集成化、自动化的方向发展。随着深水石台主要活跃在墨西哥、澳大利亚、北海、西非等领域1油钻井机的不断推进以及计算机网络技术的进一步发展,当前的石油2深水定位系统。深水定位系统是对钻井装置进行定位,以防止钻井技术可以实现集成化、智能化、自动化以及信息化的进一步发展。其受风、浪、流等影响的一种技术,在当前全球深水作业的33台钻井对于复杂地势的超深井、深井的开发技术要进一步深化,开发出具有中,有27艘是采用动力定位的方式。这种动力定位主要是采取声纳更高自动化水平、更深钻探能力以及更高精确实时测量的技术,建立定位和DGPS定位。而声纳定位具有非常独特的优势,比如说无线传一个更为信息化、智能化的钻井信息系统。输信号、精确度非常高以及受天气的影响非常少等。但是这种系统却、结语容易受噪声和其他声纳系统的干扰由以上可以看到,深水石油钻井技术涉及深水定位系统、深水双3深水双梯度钻井技术。由于深水钻井本身具有很多难以克服的梯度钻井技术、固井技术等多方面的关键性技术。笔者认为,即使当技术难点,比如说,锚泊系统的重量对钻机稳定性的影响,钻井液密前我国深水石油钻井技术存在着一些问题,但只要相关人员能进一步度过窄的问题,海水浅水层的流动以及不稳定的工作环境等。针对这进行专门的研究与实践,切实实行发展短期技术、发展中长期技术以现状,国外发展的深水双梯度钻井技术能够很好地对其进行解决。及发展前瞻性技术的发展策略,就一定能进一步促进深水石油钻井技这种技术通过在隔水管中注入低密度的介质来降低隔水管环空中返回术的发展,进而促进石油资源在深水领域的进一步开发,最终服务于流体的密度,以在整个钻井液的返回回路中保持双密度的钻井液体系,我国工业的发展以及经济的进一步发展。进而有效地对井眼环空的压力以及井底的压力进行控制,最终实现深水钻井的安全与经济发展参考文献4固井技术。目前超深水井与深水井的固井水泥浆的体系主要有张昊湖白真权关于我国石油钻机的发展建议石油矿场机械2009(02塑性水泥、防窜水泥浆体系、高密度水泥浆体系等。当前我国国内油义品彩道民王保国232-2型机及其应用河南石袖2004井的水泥外加剂已经形成了多个品种,但是这些品种的稳定性以及抗杨汉立国内外石油钻机现状及我国钻机发展探讨[石油机械201007).盐能力却相对较差,且抗高温的外加剂品种相对较少。而在国外,德5涛张军王代华锆机电传动控制系统国产化现状与发展电气传动自动化2o国已经生产出了具有高质量与高可靠性的尾管悬挂器等固井工具。5钻井信息技术。当前国外已经建立起了一个集合了数据的采集作者简介:王朝辉,1992、04,男,汉族,籍贯,安徽怀宁,重庆科技学院石油与天然气数据库的建立、钻井的工程设计、钻井的生产指挥以及钻井的施工监工程学院石油工程专业总反应CH+1/202→CO+2H基础上进行改造并投入到实际生产当中,生产效率提升几十倍。综上部分催化氧化工艺的工作过程不同于前两种工艺,其能够缓和放所述,部分催化氧化工艺能够更加有效的进行生产,其研发受到广泛热反应,使放热反应趋于温和化,部分氧化法的TOF较高,导致合成重视中国煤化工气中的氢气与一氧化碳比为2:1,更适合甲醇气的生产。另外,该技术在一定条件下可以反应于极大空速(1-5)×105-1当中,减小了合成气闻战天然气-二十一世CNMHG的规模,节约了成本,提升了效率。并且该技术可以直接在原有工艺2向阻我国天然气化工甲国仁相化⊥,20043)034中国化工贸易 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