天然气制作甲醇的化学分析

2017-03-04安亚琼青海中浩天然气化工有限公司青海格尔木816000

化工管理 2017年23期

安亚琼（青海中浩天然气化工有限公司，青海格尔木 816000）

天然气制作甲醇的化学分析

安亚琼（青海中浩天然气化工有限公司，青海格尔木 816000）

经济全球化背景下，各国均在寻求可持续发展道路，我国亦不例外，各行各业逐渐将节能减排列为重点，而合理使用天然气来制作甲醇，则更符合当前节能减排的大趋势，使其拥有良好的发展前景。因此，本文主要立足于天然气制作甲醇的化学分析，并展开深入研究，以期为我国今后在相关问题研究过程时，提供一些参考性、行之有效的建议。

天然气；制作工艺；甲醇

甲醇在我国所有化工产品中，占据着举足轻重的位置，也是重要的化工原料之一，被广泛的应用于各个领域中。具体包括医药、农药、塑料、纤维、合成橡胶等实际的化工生产方面。伴随我国境内的石油、煤矿等一系列能源出现了严重的危机，使得各界人士不断增强对利用天然气制作甲醇的重视程度。下文将重点阐述关于天然气制作甲醇的化学分析。

1 利用天然气来制作甲醇的具体生产方法

因为在天然气的所有主要组成成分当中，甲烷在其占据的比例最高，此外，还包含少量其他的烷烃、烯烃与氮气等物质。在通过利用天然气来生产甲醇原料，主要包括了蒸汽转化、催化部分氧化、以及利用非催化部分氧化等方式，在这其中，蒸汽转化在实际制作过程中，使用频率最高，应用范围较广。具体是在管式炉的常压或者是加压状态之下进行的。并且，因为反应在吸热的过程时，一定会从外部供热，以求保持自身实际要求下的转化温度。通常情况来讲，是会在管间燃烧某种的燃料气体，才能够切实的将其实现的。转化之后所需要使用的蒸汽完全可以，直接在装置上依靠于烟道气以及转化起所提供的热量进行获取。

天然气蒸汽转化方法在实际制成合成气的过程当中，会出现氢严重过量，但一氧与二氧化碳量明显不足。站在工业的实际角度上来分析，要想解决此种问题的主要方法包括以下几种：1.通过合理使用对其添加二氧化铁的方式，以此在最大限度上实现科学、恰当的配比。此外，二氧化铁完全可以进行外部的直接供应，同时也能够对转化炉烟道中的一些气体进行回收。2.将天然气为主要原料的二段转化方式。即在第一段进行转化的过程当中，进行天然气的蒸汽转化，并且仅仅只是使用约为1/4的甲烷就能够进行反应。当第二段在通过对天然气当中的一部分进行氧化的过程时，不仅所得到的合成气配是比较适合，而且由于在处于第二段反应温度提高到800℃以上,使其残留的甲烷量不断的减少,以此，在最大限度上增加了合成甲醇的有效气体组分。

2 利用天然气制作甲醇的主要化学工艺流程以及各个工序控制要点

2.1 转化工段

由管网来的天然气压力为1.15MPa，温度为常温，其硫含量为0.1ppm。在经过原料气压缩机，不断对其进行升压直至2.5MPa左右，然后在进入蒸汽转化炉当中进行预热，使其温度保持在250度左右。这是，在合理的将天然气与气提塔顶部中的一些出口汽提蒸汽之间紧密的融合一起。然后在经过流段的原料蒸汽混合期加热盘管，直至使其温度上升到510度左右，进而在进入到某一段转化炉管中，就会逐渐发生转化反应。与此同时，这时的天然气与蒸汽是能够有效的反应生成为H2、CO、CO2。通常情况来将，当所有反应发生之后的炉管气体温度应该是处于800度左右，出口CH4则应当约为3.0%。

工艺气是需要先通过废热锅炉，逐渐产生出3.9MPa左右的蒸汽。然后这时在通过锅炉给水加热器，就能够有效的将内部的一些脱盐水加热至225度左右。此时，转化气去预精馏塔塔底再沸器，回收工艺气中的大部分低位能，那么针对于这时的工艺气出预精馏塔的塔底再沸器，在通过水冷分水之后，便能够及时有效的得到新鲜的合成气[1]。

2.2 精馏工段

预塔操作压力具体呈现为0.103MPa，当将一些相关的粗甲醇，送入到预塔的前期阶段，一定要确保加热至沸点70度左右。只有这样才能够开展下一步的工作。接下来，在预塔内具体分离成塔顶气以及塔底液，这里的塔顶气具体指的是内部含有一定程度甲醇的轻馏分，塔底再沸器用合成气加热保持塔底液在沸腾状态。与此同时，因为预塔顶能够成功引出的轻馏分较少，意味着，是可以将其直接送一段转化炉内作为主要燃料。预塔之后甲醇的蒸馏，具体通过使用具有较强节能性的蒸馏方式。

具体步骤如下：使用两个保持串联的蒸馏塔，在最大限度上满足甲醇的精馏所提出的各种实质要求。一个蒸馏塔可以在基于0.61MPa压力下运行，并且该蒸馏塔的塔顶完全可以获得大约为120度左右的甲醇馏出物。在将其作为第二个蒸馏塔进行重新沸热过程当中的主要热量来源。塔顶气逐渐朝向于冷凝的方面改变之后，则能够成为具有较高品质、质量的甲醇产品。目前依照我国实际开展天然气制作甲醇的实际产量的来看，该种方式约占总体产量的55%甚至更多。此外，当塔底液在处于142℃左右时，也是完全能够通过上文所阐述的，料釜液换热器降温到约91℃入二塔的方式，使得二塔操作压力呈现为0.103MPa左右[2]。