天然气是甲醇的原料
在工业中,天然气制甲醇的工艺分为两个大步骤,其一,用催化裂解转化工业原料形成合成气;其二,利用合成气进行催化合成,生产甲醇产品。在工艺上,制备甲醇的合成气分为水蒸气转化、部分氧化和自然转化。
1。关于合成气的制备流程
合成气是以氢气、一氧化碳为主要成分的气体,在天然气制备合成气中,常用转化方法为蒸汽转化法。该方法是通过甲烷与水蒸气反应,在镍催化的条件下,生成氢气和一氧化碳。在具体的制备过程中,需要加入二氧化碳,减轻氢碳比,从而优化催化性能。
在实际操作中,还需要对天然气原料进行脱硫处理,处理方式是将天然气通入中间转换器,添加氢气进行提纯,再通入脱硫热管。氢化反应中是对一些微量有机物发生加成反应,在Ni-Mo催化剂的作用下,实现氢化处理。在脱硫热管处理后,将气体导入氧化锌脱硫槽进行脱硫反应。
在经过脱硫处理后,将脱硫气体导入脱硫中间热交换器中,实现热量的短循环,并使之导入反应装置饱和塔中,使得气体直接与工艺含醇水和工艺冷凝水接触,提高气体的蒸汽饱和度。通过精馏处理的杂醇油也重新流回到饱和塔中,与热交换后的脱硫气体混合。在蒸汽转化工艺中,高温同时会发生两个反应,反应一是甲烷与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳,反应二是二氧化碳与甲烷在高温反应生成甲醇和水。由于水既是反应一的反应物,也是反应二的产物,如何控制温度和水蒸气用量,是提高产物的选择性的关键。在工业生产中,在400摄氏度下,生成合成气的产率最高;在650度时,反应二的甲醇产率最高。利用反应二,还能有效解决氢气过剩问题。