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学兔兔 第4期 张桂林等：天然气混合制氢弛放气生产甲醇的补碳方法探讨 53 天然气混合制氢弛放气生产甲醇的补碳方法探讨 张桂林 ，姜 薇 ，周岐雄 ，宋 强 (1．新疆大学化学化工学院，新疆 乌鲁木齐830008： 2．克拉玛依石化公司，新疆克拉玛依834000) 摘要：简述了几种天然气制取甲醇的补碳工艺，详细介绍了天然气混合制氢弛放气生产甲醇的补碳工艺创新。通过计算混 合制氢弛放气前后的氢碳比，得知天然气混合制氢弛放气后氢碳比得到优化。采用该技术的工业装置实际运行表明，原料气消 耗减少，装置生产能力提高，达到了节能降耗的目的。 关键词：天然气；甲醇生产；补碳；制氢驰放气；二氧化碳 中图分类号：TQ 21 文献标识码：B 文章编号：1001·9219(2009)04-53-03 天然气蒸汽催化转化制取甲醇合成气，产物中 原料天然气与界外的CO：经加氢脱硫工序后， 氢碳比偏高，用这种合成气合成甲醇，氢气利用率 与蒸汽按一定比例混合，进入转化炉，在一定的压 低，过量的氢气等同于惰性气体，需要在循环过程中 力和温度下进行转化反应。转化后的气体经过热处 排放，同时带出CO，CO：使碳利用率下降，造成运行 理至压缩工序后送往合成(见图1)。 消耗增加。为了达到甲醇生产的节能降耗，实现甲醇 在一段炉前补加CO：时，一般取 V(co )， 新鲜合成气的氢碳比最优化是其中的一个关键。 (CI-I,)=0．2—0．25m。 天然气蒸汽转化制取甲醇的独立反应如下： CI-L+H20=CO+3H2 CO+H20--C0 H2 甲醇合成反应机理如下： CO+2H~CH30H 压缩 合成工序 C02+3H~--CH30H+H20 合成甲醇氢碳比的要求一般为f：V(H：一co~)／ V(C0+C02)=2．05，但天然气蒸汽转化制取甲醇合成 图1 一段蒸汽转化前补加C02工艺 气氢碳比比理论值高很多，为了解决此问题，工业 № ．1 Schemfic diagram of methanol production process 上一般采用补加CO2的方法I -3]。本文主要通过天然 with adding CO2 into the feed itatllrltl gas before steam reforming 气混合制氢弛放气来补加CO：，以达到合适的氢碳 比，从而达到节能降耗的目的。 l 天然气制取甲醇的补碳工艺 以天然气为原料制取甲醇的补碳工艺主要有 压缩 以下3种：一段蒸汽转化前ll,~n CO ；一段蒸汽转化 成]11 后补加CO：；天然气一段蒸汽转化与煤气相结合。3 种工艺的工艺流程如下： (1)一段蒸汽转化前补加CO： 图2 一段蒸汽转化后