天然气化工生产工艺技术优化

曹 新

（陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化公司，陕西延安 716000）

新材料与新技术New Material and New Technology

天然气化工生产工艺技术优化

曹 新

（陕西延长石油（集团）有限责任公司炼化公司，陕西延安 716000）

天然气作为清洁的能源，被广泛应用。天然气化工生产工艺技术措施的应用，对天然气进行加工处理，经过化工工艺技术措施的优化，得到合格的化工产品，不断满足市场的需求。

天然气；化工生产；工艺技术；优化

天然气化工生产过程中，得到需要化工产品，如应用天然气制备乙炔是化工生产的中间物料，经过压缩处理、提纯等工艺技术措施，得到需要乙炔量，满足化工生产的需求。有必要对天然气化工生产工艺进行优化，才能达到预期的生产目标。

1 天然气化工生产概述

由于天然气可以作为清洁的能源，发热值高，对环境的污染小，用于工业的燃料或者家用燃料使用，具有非常广阔的应用前景。天然气可以用于合成氨，也可以生产甲醇。我国主要的天然气化工产品以合成氨和尿素为主，甲醇生产为辅，也可以得到一定的副产品，满足石油化工市场的需求。

传统的天然气合成气的生产方式，是利用水蒸气重整制合成气。在反应炉内通入过量的水，防止催化剂失活，促进天然气制成合成气。

2 天然气化工生产工艺技术优化

对天然气资源进行加工处理，得到需要的石化产品，经过一系列的工艺技术措施，通过改变生产工艺及流程，获得高收率的化工产品，满足石油化工市场的需求。天然气能够经过化工生产过程，得到合格的化学品，不仅能够生产出化工原料，而且能够得到清洁的燃料，为人类创造更加绿色环保的燃料。

2.1 天然气转化制合成气的工艺技术措施

天然气转换为合成气的传统工艺就是通过反应炉进行水蒸气的重整过程，反应温度比较高，需要消耗大量的天然气，而且消耗更多的水，防止催化剂失效，而达不到合成的效果。而应用天然气直接部分氧化制成合成气，效果比较突出，节约大量的加工成本，得到需要的合成气体。

天然气水蒸气的转换反应主要包括甲烷转化的主反应、高级烃的转化反应、积炭的副反应等，通过化学反应的实施，得到较高的甲烷的转换率，满足合成氨及生产甲醇等工艺的技术要求。为了防止甲烷转化过程中，积炭的发生，采取必要的预防措施，如提高水蒸气的用量，优选性能良好的催化剂体系，控制好含烃原料的预热温度，就能够有效减少积炭的出现。

2.2 甲烷转化为二氧化碳的工艺技术措施

将甲烷转化为二氧化碳气体，生产工艺中，通过升高温度并加入合适的催化剂体系，才能促进甲烷转化为二氧化碳的转化率。降低压力，才能得到高的转化率。获得二氧化碳的途径比较多，依据生产工艺条件，优选合适的获得方式。如直接向天然气体系中通入二氧化碳气体，与甲烷、水一起经过预热后，进入到反应器内，通过混合转化，得到更高的二氧化碳收率。也可以通过空气和天然气进行充分燃烧，得到二氧化碳气体。不需要再次预热而直接进入到反应器，参与合成反应，得到需要的合成气体。

2.3 天然气的部分氧化工艺技术措施

将天然气部分氧化，得到合格的合成气体，为化工生产提供充足的原料，满足化工生产的需求。在甲烷氧化反应制合成气的过程中，不仅包含氧化反应，还存在一些副反应同时发生。如转化反应，积炭和消炭反应等，甲烷的部分氧化和氧化反应之间具有一定的矛盾性，需要合理控制生产条件，才能满足甲烷部分氧化的需求。

可以利用天然气制乙炔，本身不具有毒性，但是浓度过高，会导致人的窒息，严重危机人身健康，必须加以重视。乙炔与氧混合具有麻醉作用，严重的状况会导致人的死亡。乙炔是有机化学合成的重要原料，属于中间物料，需要对天然气化工生产进行控制和管理，才能得到更多的化工产品，满足市场的需求。

甲烷制备乙炔时，中间产品是乙烯，很快经过脱氢处理后，得到乙炔，提高乙炔的收率。生产工艺中，首先得到稀乙炔，然后经过提纯得到需要浓度乙炔，满足乙炔质量的要求。部分氧化法加工生产的缺点是甲烷裂解需要的高温环境下，温度控制难度比较大。天然气的消耗量过高，引起生产成本的增加。需要氧气参与反应，导致生产工艺流程中不安全因素增多，很容易发生危险气体爆炸的事故。裂解气中含有氧气，加剧了生产设备和管线的氧化腐蚀，增加了维护保养的费用，同时降低了设备的使用寿命。

通过高效催化剂体系的优化，可以将甲烷直接氧化制成氧化物，一般使用固体催化剂，得到甲醛。也可以采用无催化剂的均衡反应过程，得到较高的转化率。

天然气化工生产工艺技术中，可以实现多种产品的生产加工，如将甲烷芳构化，应用分子筛或者过渡金属催化剂体系，形成芳香烃类物质。将甲烷转换为高附加值的化工产品，得到更好的利用，也可以将甲烷经过处理，成为合格的清洁的能源，被社会利用。利用甲烷生产氢气、合成氨、制备乙炔、甲醇等，满足天然气的加工生产需求，得到更高的利用效率。

3 结束语

通过对天然气化工生产工艺技术优化研究，采取最佳的天然气化工生产工艺技术措施，得到合格的产品，为天然气生产企业带来可观的经济效益。天然气最好的用途是工业用燃料和家用燃料，能够满足各种需求，采取先进的天然气化工生产工艺，节约生产成本，不断提高天然气化工的经济效益。可以利用天然气合成氨和尿素，成为我国天然气的重大用途，甲醇的生产加工，促进天然气化工生产的进步，为合理利用天然气资源开辟了更广阔的市场。

[1] 张冰，郑健雄.浅谈天然气化工的利用与发展[J].化工管理，2014，（29）：228.

[2] 郑开洋.浅谈燃气化工企业技术的优化管理[J].农家科技旬刊，2011，（6）：111.

O p t i mi z a t i o n o f N a t u r a l G a s C h e mi c a l P r o d u c t i o n T e c h n o l o g y

Cao Xin

Natural gas is widely used as a clean energy source.Natural gas chemical production process technology measures，the processing of natural gas，chemical technology through technical optimization，qualif i ed chemical products，and continuously meet the needs of the market.

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TE64

A

1003-6490（2017）08-0056-01

2017-06-09

曹新（1990—），男，甘肃平凉人，助理工程师，主要从事工艺技术工作。