天然气制甲醇合成气工艺及进展

中国化工贸易第6卷第18期研究开发China Chemical Trad2014年6月下旬刊天然气制甲醇合成气工艺及进展孙本阔(青海油田格尔木炼油厂青海省格尔木市816000)摘要:本文将主要探讨国内外关于天然气制甲醇合成气工艺的研究现状以及天然气制甲醇合成气工芑的未来发展趋势。在传统的生产模式之中然气制甲醇合成气的传统工芑是采用水蒸气来完成对天然气的催化氧化,这种技术已经得到了广泛的硏究和发展,但是由于经过这种合成方法生产出来的合成气很难査接合成甲醇。针对这样的情况,不断有新的技术出现来弥补这种技术的不足,在夲文之中也将重点介绍对这种工艺方法的取代方式一通过天然气和二氧化碳的催化反应制得新型的合成气(这种合成气之中含有大量的一氧化碳,可以充分满足甲醇合成的需要),并将介绍目前天然气制甲醇合成气的重要合成手段一一两段转化法制甲醇合成气关键词:天然气;甲醇合成;工艺;进展引言气含量高的问题,还可以有效的实现对二氧化碳废气的有效利用。其中甲醇在我国的工业制造行业有着广泛的应用,甲醇的产量将直接决定二氧化碳和甲烷气体发生反应的方程式如下所我国的工业实力。因此,很有必要不断更新甲醇的合成生产技术,提升甲CO2+CH4200+2H2M298=247kJ/mol醇的产量和效率。与此同时,甲醇作为C1化学的主要产品之一,甲醇燃烧对环境造成的破坏很小,因此甲醇的发展具有着很广阔的前景。截至目按照途中给出的化学反应方程式,可以看出,经过反应过后的氢气和氧化碳的比例己经达到了1:1,可以满足后续的甲醇合成反应的实际需前为止,关于甲醇的合成已经出现了多种不同的合成方法,在我国使用最要。但是,进行使用二氧化碳来完成天然气的催化转化工序也有着急需解多的合成方法是水蒸气合成法,但是这种方法生产出来的合成气含氢气量太高,难以直接合成甲醇,相对的合成甲醇的效率就比较低下。随着科学决的技术难题:由方程式可以看出,进行二氧化碳和甲烷的反应需要热量技术的不断发展,越来越多的甲醇合成技术将不断出现,在本文中,笔者这就导致反应要在高温下进行。但是,在高温下进行有可能会对催化剂的就将结合目前出现的新的甲醇合成方法,讲述天然气制甲醇合成气工艺及要求提升,这就提出了对反应催化剂的设计要求。目前,随着科学技术的不断发展,已经出现了许多耐高温、抗积碳能力的催化剂,可以有效的1一段蒸气转化工艺制备甲醇合成成二氧化碳对天然气的催化转化工序。段蒸气转化工艺制备甲醇合成气工艺是目前天然气制甲醇合成气3两段转化法制备甲醇合成气工艺应用最广泛的合成方法:一段蒸气转化工艺制备甲醇合成气工艺3.1传统的两段转化法制备甲醇合成气(SMR)是在高温的反应条件之下,加入相应的催化剂,促进甲烷气体和传统的两段转化法制备甲醇合成气指的是在第一步使用一段蒸气转水蒸气生成反应,反应生成氢气、一氧化碳气体的混合气体,一段蒸气转化工艺制备甲醇合成气,然后再进行后续的空气、富氧转化。通过这样的化工艺制备甲醇合成气工艺之中进行的是强吸热反应,需要外接通过高温方式,就可以在不使用二氧化碳加入反应的基础上,实现对多余氢气的分提供大量的热量才能够发生反应。由于使用这种合成工艺需要加入大量的离,满足甲醇合成的需求。这种方式可以实现甲醇的连续性合成操作,在水蒸气,最后导致生成的产物之中有大量的氢气存在,严重影响了后续的国内的大型甲醇合成厂家得到了广泛的应用。甲醇合成工序。一段蒸气转化工艺制备甲醇合成气工艺制备合成气的的3.2纯氧气反应条件下的甲醇合成气转化工艺反应方程式如下所示主进行传统的两段转化法制备甲醇合成气工序之中,不难发现,得到甲烷的转化反应:CH4+H2O的甲醇合成气所包含的热量可以满足一段蒸气转化工艺制备甲醇合成气Co+ 3H的热量需求,因此,可以使用甲醇合成气进行对一段蒸气转化工艺制备甲CHa+ CO2CO+ 2H2醇合成气的热量供应工作。通过这样的方式,不仅仅可以避免氢含量过高甲醇的合成反应:CO+2H2H0H-Q影响甲醇合成的问题,还可以有效的节约能量,降低生产的成本4结论CO2+ 3H2CH3OH+ H20-Q根据上文的描述,不难发现,目前的天然气制甲醇合成气工艺主要是通过对反应方程式的观察,不难发现,无论是甲烷反应生成二氧化碳段蒸气转化工艺制备甲醇合成气工艺,但是这种甲醇合成工艺却存在比还是一氧化碳,都会产生多余的氢气,为了实现后续的甲醇合成反应,必较明显的缺陷—合成气之中含氢气的量过高,这就需要采用的分离氢气须把多余的氢气分离出去,或者是再加入相应比例的一氧化碳和二氧化碳或者是加入二氧化碳的方法来解决,增加了甲醇合成的成本。针对这样的气体(添加进入的量应该和整个反应物理系统的平衡呈一定比例关系,与情况,本文介绍了两段转化法制备甲醇合成气以及加入二氧化碳催化氧化此同时,由于二氧化碳气体相对比较容易获取,一般是加入二氧化碳气体,的方法,通过这种方法,可以很有效的解决甲醇合成气之中氢气含量过高可以很有效的节省甲醇生产成本的问题,有着很好的发展前景。以上是本人的粗浅之见,由于本人的知识截至目前为止,一段蒸气转化工艺制备甲醇合成气工艺已经有了相对水平有限,文中如有不到之处还望相关工作人员批评指正比较完善的生产体系和生产工艺(其中最为著名的一段蒸气转化工艺制备参考文献甲醇合成气工艺就是美国的凯洛格法制备甲醇以及英国的帝国化学工业[1]胡捷,贺德华.甲烷直接转化及制合成气研究新进展[J天然气化工(Cl化的蒸汽甲醇制备方法),这些方法虽然使用的反应器样式不同,但是学与化工)2013,(2):4649基本的反映其装置构成却是基本相同的。与此同时,随着催化剂技术的不2]钟贻烈,李琼玖.托普索天然气大型甲醇厂工艺技术的选择[J]化肥设断提升,各种新型的催化剂不断出现与工业实际应用,也会促进一段蒸气计,2013(4):18转化工艺制备甲醇合成气工艺的发展[3]杨志强,余长舂,李然家,沈师孔.采用异形催化剂的两段法CPO制合成气工2使用二氧化碳来完成天然气的催化转化工序艺研究[石油与天然气化工,2013,增刊(33):9在甲醇合成反应之中加入二氧化碳气体对这个反应有着良好的促进[4]彭志斌.自热转化制合成气工艺应用[J石油与天然气化工,2013(3):250作用:在反应之中加入二氧化碳气体,二氧化碳气体可以和天然气中的甲作者简介烷组分发生反应生产一氧化碳,使得合成气之中的一氧化碳组分和二氧化孙本阔,男,1986年8月18日生,现于青海油田格尔木炼油厂工作,大学本碳组分增多。与此同时,也可以降低氢气在合成气中占据的比例,有效的科学历,青海省格尔木市人,化工助理工程师,从事甲醇生产工作解决合成气之中氢气含量过高的问题。通过这种方式,可以有效的解决氢中国煤化工CNMHG154中国化工贸易| China Chemical Tradeww.chinachemicaltrade.com