电子报
微信公众号

期货日报官方微信公众号

扫描上方二维码关注
微信公众号

微博圈

期货日报官方微博号

扫描上方二维码
关注微博号

实盘赛

大赛官方APP_赢家在线

扫码下载报名参赛

排排网

期货实战排排网微信公众号

扫描上方二维码关注
微信公众号

您所在的位置: 首页>观点>机构>正文

天然气制甲醇工艺研究

2021-09-23 16:02:39   来源:期货日报网   作者:李彦杰 刘书源

一、 发展天然气制甲醇的需求

甲醇是一种广泛运用的燃料和化工原料。目前作为替代汽、柴油或添加的燃料,可以与汽油一同生产出M15,M30等车用燃料;作为化工原料,可以生产甲醛、二甲醚、烯烃等等。
发展天然气制甲醇产业,能够提高产品附加价值,缓解低气价矛盾,提升天然气化工回收率。相对比煤炭制甲醇,由于天然气主要成分甲烷的热值更高,所以其耗能更低;另外因为天然气是清洁能源,符合今年碳中和、碳达峰等环保政策,相较于煤炭,其中含有硫氮混合物,所以使用用天然气生产甲醇,污染程度更小。

二、天然气制甲醇的主要工艺流程

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。

2.关于甲烷的部分氧化工艺

甲烷的处理分为催化氧化和非催化氧化。非催化氧化中,一般以氧气和甲烷在1100到1400摄氏度进行氧化反应。由于是非催化氧化,其对反应温度的条件要求相当苛刻,而且对设备要求较高,许多工厂的设备在老化后亟需维护。另外,该反应还需要进行热回收,通常是利用冷凝水回流的方式进行,这样能够有效提高效率,减少热损失。在催化氧化中,对设备要求更高,主要应用蜂窝反应器、流化床反应器,通过局部的硬化反应,进行制备。在氧化过程中,催化剂的使用降低反应活化能,使得反应温度更低,通常为750度,减少了能源损失。

三、西南地区天然气供应现状

西南地区甲醇生产的主要厂商包括,玖源化工,宝茂,川维,卡贝乐等等。其中,玖源化工的年产能为50万吨/年,卡贝乐为85万吨/年,川维为87万吨/年,都占据着相当大的市场份额。重庆川维的天然气制甲醇有自己的设备,但其均为外销,没有自带下游工厂。川维是中石化下属企业,使用中石化的天然气,而其他重庆地区的甲醇企业一般都是使用中石油的天然气。

四、小结

天然气作为在煤炭、石油后又一化石能源,污染更小,热值更高,仍以西南和西北地区工厂使用为主。在今年环保政策的支持下,天然气作为清洁能源势必能有更广阔的发展空间。(作者单位:中信建投期货)

 
责任编辑: 张玉洁
分享到 

期货日报网声明:任何单位和个人,凡在互联网上以商业目的传播《期货日报》社有限公司所属系列媒体相关内容的,必须事先获得《期货日报》社有限公司书面授权,方可使用。

扫描二维码添加《期货时报》官方微信公众号(qhrb168)。提供市场新闻、品种知识干货、高手故事及实盘经验分享……每日发布,全年不休。

关于我们| 广告服务| 发行业务| 联系我们| 版权声明| 合作伙伴| 网站地图

本网站提供之资料或信息,仅供投资者参考,不构成投资建议。
豫公网安备 41010702002005号, 豫ICP备13022189号-1
《期货日报》社有限公司版权所有,未经书面授权禁止使用, Copyright © www.qhrb.com.cn All Rights Reserved 。

返回顶部