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2.7 生产质量控制
由于甲烷直接制化学品比较困难,因而大部分天然气都是通过转化为合成气,由合成气再制得各种化工产品。严格来说这属于合成气化学范畴,但人们不满足于甲烷一次加工的产品,而主要着眼于深加工产品,因而出现了合成气化学、甲醇化学、甲醛化学、CO化工、CO2化工、发展成为现在的C1化学以及乙炔化工和加氢产品系列。
天然气转化制合成气及其技术进展
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由于天然气转化是制得各种化学品的基础,不同产品需不同组成的合成气,而且在生产装置投资和产品能耗方面占主导地位,因此,天然气转化制合成气工艺始终是天然气化工的重点。
现有天然气转化工艺有9种之多。
① 通用工艺CH4+水蒸汽+空气为原料之一、二段转化,用于合成氨,已大型化。
② 中国早期开发以CH4+水蒸汽+空气为原料CCR间歇转化,用于小型氨厂。 ③ 用CH4+水蒸汽+空气为原料的换热式一段炉和二段炉转化工艺用于合成氨(LCA)。
④ 用CH4+水蒸汽+CO2为原料的一段炉工艺,用于甲醇合成(新西兰)。 ⑤ 用CH4+水蒸汽+O2为原料,换热式一段炉+纯氧二段炉工艺用于甲醇合成(LCM)
⑥ CH4+CO2+O2制取H2/CO比较小的合成气。
⑦ CH4+H2O+CO2+O2组分调变制取H2/CO比较小的合成气。 ⑧ 用CH4+O2部分氧化制取H2/CO≈1的合成气。 ⑨ 予转化工艺
除在工业上已成就的工艺之外,少数工艺尚未开发成功,总结起来转化工艺的发展不外乎围绕以下几个原则进行:
① 调整H2/CO比。用水蒸汽则H2增加,用CO2和O2可减少H2,或增加CO。 ② 增加CO2可以节约原料气。
③ 用内热式反应器可以改善外热一段炉的热效率,节约燃料气。 ④ 如何防止结碳和反应器局部过热。
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⑤ 氧的加入,增加了制氧这部分能耗。 ⑥ 天然气加压比合成气压缩更为节能。
2.8 三废处理
㈠废气①造气吹风气经除尘后送“三废”流化混燃炉燃烧生成蒸汽;②合成系统放空气采用膜提氢装置回收氢气,尾气去无动力氨回收装置回收能量后去“三废”流化混燃炉燃烧;③合成氨槽驰放气在无动力氨回收装置回收氨后也去“三废”流化混燃炉燃烧;④碳丙脱碳装置的闪蒸气,用增压机加压后再回吸收塔进口;⑤各压缩机开停机时的放空气回气柜进口。
㈡废水①造气循环水采用微涡流塔板澄清技术处理,不外排;②铜洗、膜提氢装置产生的稀氨水送尿素解吸;③各压缩机排的油水经分离、回收油后,一部分补入锅炉循环水,一部分送全厂污水终端处理装置处理;
㈢废渣①造气炉渣经处理后送“三废”流化混燃炉燃烧;②锅炉废渣外卖作为建材原料;③变换、合成、甲醇触媒外卖;④废活性炭送锅炉燃烧。
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参考文献
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