天然氣制甲醇流程及發(fā)展研究

郎永明（格爾木煉油廠 青海省格爾木市 816000）

一、天然氣資源利用現(xiàn)狀

從70 年代開始，天然氣資源就得到了迅速發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計，世界天然氣剩余可開采儲量以4.88%的速度每年增長，大大高于同期石油和其他能源的增長速度，就此表明，天然氣資源已經(jīng)具備了和石油等其他大型能源競爭的能力。 然而，天然氣之所以能夠位于世界能源前列，被社會所重視并大力開發(fā)是由于（1）現(xiàn)代科技的發(fā)展和生產(chǎn)手段的日益成熟使天然氣的開發(fā)利用已成為可能， 利用現(xiàn)代的開發(fā)手段可以很容易的從天然氣資源豐富的地方開采出來并加工得以利用。 （2）天然氣作為一種氣態(tài)能源，開采出來之后如何運(yùn)輸和利用相對于其他大型資源如： 石油具有明顯的優(yōu)勢。 在運(yùn)輸方面方便快捷也是天然氣在近幾十年來被大力開發(fā)與利用的因素之一。 （3）相比于其他污染較嚴(yán)重的能源來說，天然氣具有優(yōu)質(zhì)、高效、清潔和環(huán)境友好的特點(diǎn)，符合現(xiàn)代化的可持續(xù)發(fā)展觀，具備環(huán)境友好型社會發(fā)展的要求。 （4）最重要的是天然氣資源豐富， 在化工等各領(lǐng)域已顯露出更廣闊的的前景，利用天然氣制甲醇就是最好的證明。 然而甲醇作為重要的化工產(chǎn)品和原料，目前甲醇市場可謂是供不應(yīng)求，因此，如何有效的利用豐富的天然氣資源制造甲醇， 擬定出最佳的制造方案和研究其制造流程， 提高生產(chǎn)效益是我們目前所面臨的最重要的課題。

二、天然氣制甲醇的轉(zhuǎn)化工藝流程

目前，天然氣的轉(zhuǎn)化方法有兩種，即直接轉(zhuǎn)化法和間接轉(zhuǎn)化法。 所謂間接轉(zhuǎn)化法是指采用蒸汽裂解技術(shù)制成碳?xì)浔壤欢ǖ暮铣蓺怏w，再經(jīng)合成氣體生成化工原料。 由于間接轉(zhuǎn)化法這種工藝反應(yīng)時需要的相對條件比較苛刻，一般很難達(dá)到，并且這種工藝耗能很高， 所以盡管間接轉(zhuǎn)化法相對于直接轉(zhuǎn)化法工藝較為成熟，但是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的還是間接轉(zhuǎn)化法。 直接轉(zhuǎn)化法的優(yōu)勢在于能夠大大降低投資和操作的費(fèi)用， 其轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵過程就是新型催化劑和高效反應(yīng)系統(tǒng)的開發(fā)運(yùn)用。 在利用天然氣制造甲醇的轉(zhuǎn)化工藝中主要分為三種： 一種是蒸汽催化轉(zhuǎn)化工藝， 其中主要包括傳統(tǒng)的蒸汽催化轉(zhuǎn)化和聯(lián)合蒸汽催化轉(zhuǎn)化及預(yù)轉(zhuǎn)化工藝。 另一種是氧化轉(zhuǎn)化。 還有一種是熱交換器型轉(zhuǎn)化。在此以聯(lián)合轉(zhuǎn)化為例簡單介紹由天然氣制甲醇的流程。

所謂聯(lián)合轉(zhuǎn)化工藝是指將傳統(tǒng)的蒸汽轉(zhuǎn)化與自熱式轉(zhuǎn)化結(jié)合起來。 在聯(lián)合轉(zhuǎn)化的第一階段在常規(guī)的蒸汽轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)之上，在其反應(yīng)器的后面串聯(lián)一個二段加氧轉(zhuǎn)化爐， 使其進(jìn)行自熱轉(zhuǎn)化。 由于這種聯(lián)合轉(zhuǎn)化可以降低蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)器的出口溫度，從而將壓力升高0.35~0.45MPa， 與此同時甲醇合成過程中所要求的也可以滿足，避免了過剩以達(dá)到低消耗、高利用的目的。 聯(lián)合轉(zhuǎn)化與傳統(tǒng)的蒸汽轉(zhuǎn)化工藝能耗消耗對比如下表所示：

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由上表可以看出聯(lián)合轉(zhuǎn)化工藝在利用天然氣制造甲醇的流程中可以大大降低甲醇產(chǎn)品的能耗， 是一種普遍存在及廣泛運(yùn)用的甲醇轉(zhuǎn)化流程工藝。

三、天然氣制甲醇的發(fā)展前景

從目前來看，世界的甲醇供應(yīng)需求基本保持平衡，但是地區(qū)不同， 其供應(yīng)需求情況也大不相同， 就我國的甲醇供應(yīng)消費(fèi)情況， 雖然本國自身可以生產(chǎn)大量的甲醇， 但是由于生產(chǎn)工藝技術(shù)、手段、方法流程就生產(chǎn)成本等原因，主要還是靠進(jìn)口甲醇。 據(jù)我國現(xiàn)有市場的調(diào)查顯示， 對甲醇的需求2010 年達(dá)到了t，在2010~2020 年間我國的甲醇裝置將有一小部分被淘汰，在此期間約有的缺口，若能利用物美價廉的天然氣能源制造出甲醇，就會彌補(bǔ)如此大的一個缺口，才有可能與進(jìn)口的甲醇產(chǎn)品相競爭。 綜上所述，利用豐富的天然氣資源，使用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，對生產(chǎn)制造的流程進(jìn)行創(chuàng)新與改造， 制造重要的化工產(chǎn)品與原料在我國的發(fā)展前景將會是一片欣欣向榮的景象。

結(jié)語：

隨著我國社會和國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展， 天然氣制造甲醇的用途日益廣泛，市場對于甲醇的需求也越來越高，其發(fā)展的繁榮景象指日可待。 因此，國家應(yīng)適當(dāng)?shù)奶岣呒状嫉倪M(jìn)口關(guān)稅，既能增加國庫收入又能穩(wěn)定甲醇的可持續(xù)發(fā)展。 利用豐富的天然氣資源，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的生產(chǎn)工藝，加強(qiáng)生產(chǎn)流程的監(jiān)督與管理，創(chuàng)新與改造甲醇生產(chǎn)流程工藝， 為甲醇今后的發(fā)展與生存創(chuàng)造有利的空間， 相信天然氣制甲醇的前景將會是一片欣欣向榮的景象。

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