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天然气制取合成气的联合转化工艺天然气制取合成气的联合转化工艺联合转化工艺是指天然气的蒸汽转化与部分氧化两类反应同时进行或顺次进行的工艺，这是当前大型装置天然气转化制取合成气继而生产甲醇、氨、合成油的主要工艺。
其主要有以下工艺：一、Lurgi联合转化工艺德国Lurgi公司于20世纪80年代后期开发了的联合转化工艺。
此工艺在蒸汽转化段之后串联了一个加氧转化炉进行自热转化。
由于可降低一段蒸汽转化的温度，转化压力可升高到3.5到4.0MPa，总O2/C比为2.0到2.5，符合合成油及甲醇的要求；压缩机负荷下降50%；装置能耗降低7%到8%，但是总投资有所升高。
二、Uhde CAR工艺德国Uhde公司进一步开发了将两段转化置于一个管科式反引起内的联合自热转化工艺，蒸汽转化在管程进行，自热转化在壳程进行。
过程在4.0MPa的高压下操作，可降低后续合成工艺的压缩费用。
与GHR和KRES工艺一样，转化炉管内外压差很小，可采用薄壁炉管。
与传统蒸汽转化工艺相比，CAR可节省投资30%，降低27%，该工艺在制氢装置上完成了工业试运转。
三、Topsoe ATP工艺丹麦Topsoe公司开发的自热转化工艺，在一个反应器内同时通入氧气和水蒸气，天然气先进行部分氧化，然后再催化剂上进行蒸汽转化。
ATP反应器取消了蒸汽转化用炉管，比CAR反应器简单的多。
由于先进行部分氧化反应。
甲烷浓度高于常规二段转化，更易产生炭黑。
Topsoe为该工艺设计了特制的火嘴，开发了特殊的固定床催化剂，又通入水蒸气，避免了炭黑的形成。
通过调整H2/C或CO2的量，使得合成气的H2/CO可在1.0到3.0之间灵活调节，以适应后续合成过程的要求。
操作压力可达7.0MPa，减少了后续过程的压缩能耗。
四、离子传输膜制合成气工艺采用离子传输膜制合成气工艺师美国能源部实施的大型GTL计划的一部分，其关键在于研究ITM复合瓷膜。
瓷膜由三部分组成，两侧分别为还原催化剂层以及转化催化剂层，中间位多空的、仅允许氧离子和电子通过的薄膜，由此可将空气中的氧导入天然气、蒸汽反应生成合成气。
天然气制备合成气 天然气作为一种清洁、环境友好的能源，越来越受到广泛的重视.天然气作为一种清洁、环境友好的能源,越来越受到广泛的重视。
制合成气是间接利用天然气的重要步骤,也是天然气制氢的基础，充分了解天然气制合成气 的工艺与催化剂对于我们进一步研究天然气的利用将有很大帮助.天然气中甲烷含量一般大于90%，其余为小量的乙烷、丙烷等气态烷烃,有些还含有少量氮和硫化物。
其他含甲烷等气态烃的气体，如炼厂气、焦炉气、油田气和煤层气等均可用来制造合成气。
目前工业上有天然气制合成气的技术主要有蒸汽转化法和部分氧化法。
本文主要对蒸汽转化法进行具体的描述,并具体介绍此工艺的发展趋势. 蒸气转化法蒸气转化法是目前天然气制备合成气的主要途径。
蒸汽转化法是在催化剂存在及高温条件下,使甲烷等烃类与水蒸气反应，生成CO H 、2等混合气，其主反应为:2243H CO O H CH +=+,mol /206298KJ H =∆Θ该反应是强吸热的，需要外界供热。
因为天然气中甲烷含量在90％以上，而甲烷在烷烃中热力学最稳定，其他烃类较易反应，因此在讨论天然气转化过程时，只需考虑甲烷与水蒸气的反应。
甲烷水蒸气转化反应和化学平衡甲烷水蒸气转化过程的主要反应有： 2243H CO O H CH +⇔+，mol /206298KJ H =∆Θ222442H CO O H CH +⇔+，mol /165298KJ H =∆Θ222H CO O H CO +⇔+，mol /9.74298KJ H =∆Θ可能发生的副反应主要是析碳反应,它们是:242H C CH +⇔，mol /9.74298KJ H =∆Θ22CO C CO +⇔，mol /5.172-298KJ H =∆ΘO H C H CO 22+⇔+，mol /4.131-298KJ H =∆Θ甲烷水蒸气转化反应必须在催化剂存在下才有足够的反应速率.倘若操作条件不适当，析碳反应严重,生成的碳会覆盖在催化剂内外表面，致使催化剂活性降低，反应速率下降。
合成气的制备与利用技术研究合成气是一种重要的化学品，它由一定比例的一氧化碳和氢气组成。
这种燃气可用于工业生产、能源转换和化学品合成等多个领域。
本文将对合成气的制备与利用技术进行研究和探讨。
首先，合成气的制备技术包括煤制气、天然气重整和生物质转化等多种方式。
其中，煤制气是一种传统的制备方法，通过在高温下将煤转化为气体的过程产生合成气。
这种方法具有原料丰富、投资成本低等优势，但也存在环境污染和能源浪费等问题。
天然气重整是一种利用天然气为原料的制备方式，该方法具有高效、低污染的特点，但天然气资源有限。
生物质转化是一种绿色的制备方式，通过将生物质资源转化为合成气，实现能源的可持续利用。
这种方法具有环境友好、资源可再生等优势，但技术还需要进一步完善。
其次，合成气的利用技术主要包括合成气汽车、化学品合成和发电等方面。
在交通领域，合成气汽车是一种可替代传统燃油的新型交通工具。
合成气汽车采用合成气作为燃料，具有低排放、高效能等优点。
在化学品合成方面，合成气可作为重要的中间体用于制备合成油、甲醇、氨等化学品，对替代传统化石能源具有重要意义。
此外，合成气还可用于发电领域，通过合成气发电可以有效地提高能源利用效率。
在合成气的制备与利用技术研究方面，我国在相关领域取得了一定的成果。
目前，中国在煤制气技术上拥有世界领先的地位，但也面临着环境污染和能源浪费的问题。
因此，应加大对煤制气技术的改进和创新，优化工艺流程，减少污染排放。
同时，应积极推进天然气重整和生物质转化等清洁能源制备合成气的技术研究，提高能源利用效率，实现能源的可持续发展。
在合成气利用技术方面，应进一步推广合成气汽车的应用。
合成气汽车具有独特的优势，但在推广应用方面还存在一定的障碍，如加氢站建设的不足、燃料成本的高昂等问题。
因此，需要加大政府支持力度，推动加氢站建设，降低燃料成本，提高合成气汽车的市场占有率。
此外，还应强化合成气在化学品合成和发电领域的应用研究，开发新的催化剂和反应工艺，提高产品的质量和产量，提高能源利用效率。
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天然气转化制备合成气研究进展安波发布时间：2021-10-06T08:35:59.228Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：安波[导读] 随着我国科学技术水平不断提升，各领域均在创新发展阶段加大新技术应用力度，详细探究天然气转化制备合成气工作要点新疆玉象胡杨化工有限公司新疆维吾尔自治区沙雅县 842200摘要：随着我国科学技术水平不断提升，各领域均在创新发展阶段加大新技术应用力度，详细探究天然气转化制备合成气工作要点，核心目的是能对天然气合理开发与利用，有效减少石油资源使用量，并降低环境污染程度，提升资源利用率。
同时，天然气转化制备阶段会应用到先进技术与配套设施，要有完善的实施方案与计划，并对人员技术水平、专业能力等有明确要求，才可保证整体质量与效率。
关键词：天然气；转化制备；合成气引言：在天然气转化制备合成气过程中，所包括的工作流程较多，每项工艺质量控制会影响到整体效果，经专业化技术人员规范操作，能对常规问题详细探究与防控，能在细节上控制转化制备质量。
再加上工艺要求不同，技术手段选择与应用要合理，以CH为主要燃料，经多道程序处理可保证合成气转化质量，整体利用率显著提升。
一、方法应用当前，天然气转化制备合成气的常用方法包括两种：其一，直接转化法，能把天然气直接转化成化工产品；其二，间接转化法，直接把天然气转化成合成气，再经过对合成气的处理才能得到相应的化工产品。
对比两种方法的综合性，前者转化率、产率等较低，无法在短期内实现预期目标。
而后者则分析天然气转化制备要点，借助相应的技术手段，要经过多到程序处理才可生成化工产品，在总体投资方面成本较高，但能保证化工产品质量。
对此情况，无论是对哪种方法应用，均需依据实际情况全面分析，一旦在方法应用方面存在不合理情况，就会影响后续工作进度，更无法保证工艺质量。
对此，还需在转化制备中详细探究，实施效果才能有良好的基础保障。
二、工艺分析（一）甲烷水蒸气重整甲烷的水蒸气重整属于较早的研究内容，所应用的方法也比较简单，只需结合实际情况与各项条件，选择相应的催化剂，就可影响SRM产率（>80%），主要应用在工业领域中。
表1天然气和费托尾气组成%摘要针对富平燃气综合利用项目，选择自热式转化技术对天然气和费托合成尾气进行处理以生产合成气。
利用化工流程模拟软件Aspen Plus 对天然气自热式转化装置进行了全流程模拟，建立了以RStoic 和REquil 模块串联的形式进行预转化炉和自热式转化炉模拟的反应器模型，模拟所得的预转化气和转化气组成与设计值十分接近，验证了所建立的模型的准确性。
利用所建立的模型进一步模拟、计算得到装置的转化气组成、设备负荷等工艺参数及公用工程消耗数据，并分别对970℃、1000℃、1020℃、1050℃反应温度下的水碳比、氧碳比、CO 2消耗量进行了定性及定量分析，结果可为设计工作及实际生产提供理论数据支持。
关键词天然气，费托尾气，自热式转化炉，Aspen Plus ，模拟文章编号：1005-9598(2019)-05-0008-05中图分类号：TE665.3文献标识码：A天然气自热式转化制合成气的Aspen Plus 模拟分析王玉龙，周恩利，武麦桂（赛鼎工程有限公司，山西太原030032）收稿日期：2019-07-16作者简介：王玉龙（1990—），男，黑龙江伊春，工程师，硕士，2012年本科毕业于中国石油大学（北京）化学工程与工艺专业，现从事焦炉煤气综合利用、天然气综合利用的工程设计工作，E-mail ：wangyulong@ 。
天然气的化工利用技术一直是世界各国的关注热点，比如以天然气为原料来生产合成氨、甲醇、氢气、乙二醇、合成油等技术[1]。
然而，无论生产以上哪种产品，都需先将天然气转化成合成气，再由合成气生产最终的产品。
由此可见，转化工艺技术是整个天然气化工的基础和龙头，在天然气化工中有着举足轻重的地位。
目前，天然气转化制备合成气的主要工艺技术有：蒸汽转化工艺、联合转化工艺、换热式转化工艺、非催化部分氧化工艺、自热式转化工艺等[2-3]。
为提高陕西省天然气管网冬季调峰保障能力，满足产品多元化发展的需求，陕西燃气集团拟在陕西富平县建设富平燃气综合利用项目。
