天然气制乙炔

中国拟建的天然气部分氧化制乙炔项目国内目前以天然气为原料的乙炔生产仅有中石化集团四川维尼纶厂一家，采用天然气部分氧化法，产能6.75万吨/年，不到全国乙炔产量的5％。

目前国内拟建设天然气乙炔的厂家有数十家之多，即将动工建设的有新疆美克公司与四川维尼纶厂合资的首期2.16万吨/年和青海海西化工公司4.5万吨/年装置。

本文即对国内拟建设天然气部分氧化制乙炔的工厂作一个简要介绍。

1、美克公司美克公司一期工程为年产6万吨1，4－丁二醇项目，该项目工艺路线采用以天然气为原料，经部分氧化制取乙炔，乙炔尾气全部生产甲醇，甲醇用来生产甲醛，乙炔与甲醛装置来的甲醛合成1，4-丁二醇，1，4-丁二醇脱水生产四氢呋喃。

主要工艺包括德国BASF公司天然气部分氧化制乙炔工艺，乙炔尾气制甲醇工艺，瑞典Formox 公司铁钼法甲醇制甲醛工艺，美国ISP公司炔醛法制1，4-丁二醇和四氢呋喃等工艺。

这些关键工艺线路等专有技术先进可靠，在国际上得到了广泛使用，能源消耗和物料消耗低，属于国内短缺的高新技术。

2、海西化工公司青海海西化工（Qinghai Western Chemical）公司拟在青海格尔木建设一个聚氯乙烯（PVC）、镁和甲醇项目。

海西化工公司和中国投资信托公司（Citic）以部分氧化法用天然气生产乙炔，然后再用乙炔生产氯乙烯单体，最终产出PVC，工艺中会有合成气产出，产出的合成气用于生产甲醇。

该项目为引进德国BASF公司天然气部分氧化制乙炔技术，一期工程已经动工。

氯气可利用附近的盐湖资源生产，盐湖离项目所在地30～40公里，湖中主要含氯化镁，在开发盐湖上，海西化工公司有独占权。

PVC装置一期工程为年产4.5万吨镁、15万吨/年PVC和25万吨/年甲醇。

第二期工程为年产7.5万吨镁、20万吨PVC和25万吨甲醇。

3、新疆阿克苏地区天然气制乙炔项目阿克苏地区是塔里木石油天然气开发的主战场，目前境内已探明了13个油气田，有油气井315口，含油气面积1076.4平方公里，石油地质储量2.87亿吨，天然气地质储量6558亿立方，已被自治区列为新疆的石油化工基地之一。

浅析天然气制乙炔聚合物生成原因及处理方法摘要：乙炔是最简单的碳氢化合物之一，有三个非常不稳定的按钮(h-c ≥c-h)，具有高度的化学活性，能够与许多物质发生反应，生产成千上万种有机化学品。

一些以乙炔为基础的产品具有投资低、回报率高和工艺简单等优点，因此，以前被称为生物合成工业之母的乙炔是现代合成塑料、橡胶、纤维等许多有机产品的原材料同时，在精细化学领域，乙炔也有很大的好处，如香料、维生素、药物、表面活性剂、抑制剂等。

关键词：天然气；制乙炔聚合物；原因；处理方法引言乙炔是有机合成中最重要的原料，成千上万的化合物可以从乙炔中合成。

因此，乙炔及其衍生物如今在许多工业领域有着广泛的应用。

在20世纪60年代的工业发展时期，他被称为化学工业之母。

今天，乙炔仍然是最重要的化学原料之一。

乙炔生产路线以天然气、电石为原料。

1.生产装置概况乙炔装置是一家引进乌克兰天然气制乙炔技术的化工企业。

装置设计年产能2.5万吨乙炔，年运行时间为7632小时。

乙炔装置包括配气站、裂解工段、压缩工段、提浓工段、焚烧工段、全厂火炬六大区域。

裂解工段、压缩工段、提浓工段是本装置的核心工段，包含了从原料天然气到产品乙炔的全部生产流程。

1.天然气部分氧化制乙炔生产原理在天然气部分氧化制乙炔过程中，除了在乙炔炉中生产乙炔外，还会产生少量的甲基乙炔（MC3H4)、乙烯基乙炔（C4H4)、丙烯（P-C3H4)、丁基裂解气经两台同时运行的螺杆式压缩机加压，在提浓单元多次经N－甲基吡咯烷酮溶剂（NMP）吸收-解吸后分离出：浓缩乙炔（产品乙炔）、合成气和高级炔同系物。

该乙炔产品可用作1，4－丁二醇、PTMEG、双甲、γ-丁内酯等车间的原料。

合成气，contains主要是H2和co，被送至甲醇装置生产甲醇，高级炔同系物被送至焚烧工序燃烧。

此外，如果不及时从提浓系统中回收上述改进的炔烃，将对系统的安全性和长时间运行产生更大的影响。

随着中国对环保、节能、减排和资源综合利用的高度重视，一些装置设计包括天然气中的高级炔烃，作为该装置加热炉的燃料气。

天然气制乙炔工艺研究摘要：随着我国科学技术的发展天然气已经开始代替煤气进入千家万户。

天然气是一种多组分的混合气态化石燃料，主要的成分为烷烃，其中甲烷的含量较多，还含有少量的丁烷以及乙烷。

天然气主要在页岩层、油田以及气田中。

天然气燃烧后不会产生废渣废水，对于煤炭以及石油等安全性更高。

本文主要针对天然气制乙炔工艺展开研究和分析。

关键词：天然气制乙炔工艺研究乙炔是一种非常重要的化工生产的中间体，在聚乙烯、丁二醇以及醋酸乙烯等生产中有非常重要的作用。

乙炔的生产方式主要有离子法、电石法以及天然气部分氧化法等，其中电石法是我国生产乙炔中最常用的方法。

但是电石法生产出来的乙炔存在较大的污染且耗能很高，近年来，电石法大多被天然气部分氧化法取代。

一、我国天然气制乙炔发展情况天然气生产乙炔在技术上有一定保障的，且成本相对较低。

国际使用天然气制乙炔已经具有一定的规模了，但是我国长期起来对于这方面的发展不重视，导致发展较为缓慢。

我国第一套天然气部分氧化法制乙炔装置是司栓的维尼纶厂在二十世纪七十年代从德国某公司引进的，单列产能能够达到0.75万t/a，当时主要是用于生产维纶、醋酸乙烯以及聚乙烯醇等。

对着科技的发展，近年来，我国天然气制乙炔工艺得到了开发[1]。

二、天然气制乙炔的装置概述目前，我国已经提出了大力发展盐气化工，适度开发天然气化工的政策，给我国三小库存天然化工带来了新的发展机遇。

装置采用了巴斯夫5万t/a天然气制乙炔装置的组成部分为：循环冷却水系统、甲烷氧化裂解（部分氧化）、乙炔提浓、容积回收三、天然气制乙炔工艺研究首先需要生产能力为5万t/a乙炔装置的氧化裂单元，由6套临近的，生产能力大约为7500/a的独立氧化裂装置组成。

1.裂解压缩单元裂解气压缩单元由两台螺杆压缩机、洗涤塔组成。

通过螺旋杆压缩机升压至1.1MPa后进入洗涤塔，然后与冷却水逆流接触进行冷却，冷却后送完提浓单元。

2.乙炔提浓单元裂解气中的乙炔体制分数大约为8%左右，在压缩机入口裂解气及循环气的混合气中的乙炔体制分数大约为10%左右。

天然气制乙炔装置裂解炉操作要点分析摘要：简述天然气制乙炔装置原理，对工艺操作过程中影响乙炔收率因素及操作要点分析关键词：天然气；裂解炉；操作要点引言乙炔在常温常压下为无色、可燃性气体。

乙炔本身无毒，具有麻醉性，在高浓度时会引起窒息。

乙炔比空气轻，极易燃烧和爆炸，在空气中爆炸极限2.3%~72.3%。

易溶于酒精、丙酮、苯、乙醚等，微溶于水。

在高压下乙炔很不稳定，火花、热力、摩擦均能引起乙炔的爆炸性分而产生氢和碳。

乙炔与汞、银、铜等化合生成爆炸性化合物，能与氟、氯发生爆炸性反应。

1.裂解炉反应原理乙炔裂解炉，主要由混合段、烧嘴版、炉膛（反应室）、淬冷水管、壳体、刮炭机构组成。

天然气和氧气在混合器中混合，混合器是一个里面装有浮筒的圆简。

在混合区域，天然气流经环状段，氧气经由气流的两侧吹入天然气中进行混合。

混合物的出口速度大于50m/s进入烧嘴。

烧嘴有两个环形流道，在每个流道中有6个导向块用于流体涡流，来自烧嘴的甲烷——氧气混合物的出口速度大于300m/s。

为了防止火焰被吹灭，一小部分稳定氧气被送入烧嘴中。

天然气和氧气的混合物在裂解炉烧嘴被点燃燃烧发生反应:生产乙炔裂解反应：2CH4→C2HC2+3H2-Q （1）完全的和不完全的氧化反应：CH4+O2→CO2+H2O+Q （2）CH4+0.5O2→CO+2H2+Q （3）乙炔分解反应：C2H2→2C+H2+Q （4）天然气和氧气的反应为天然气裂解生产乙炔提供热量，同时也会是乙炔受热分解产生炭黑。

2.反应温度和停留时间对乙炔收率的影响从热力学角度看，在温度超过1200°时，乙炔时一种比甲烷更加稳定的化合物。

为了从甲烷中获得足够高收率的乙炔，甲烷应该在非常短的时间内被加热到1200°以上，然后快速冷却反应产品避免反应（4）中的乙炔分解。

如何能快速使甲烷升至1200°以上保证乙炔收率：甲烷和氧气经过预热炉加热到600-650°按照一定的氧气与甲烷的比例进入裂解炉混合后进行燃烧反应，首先是甲烷与氧气发生（2）（3）的甲烷完全燃烧和不完全燃烧提供大量的热是裂解炉温度快速上升到1400°-1500°，甲烷在此温度下进行（1）的裂解反应产生乙炔。

天然气部分氧化制乙炔影响因素分析摘要：由于天然气性质活跃，在部分制乙炔过程中极容易受到各类因素影响，如反应温度、反应时间、反应环境压力与气体混合程度等，导致乙炔生产质量及生产效率无法得到根本上保障。

本文就针对此，具体分析了天然气部分氧化制乙炔影响因素，并就此些因素判断出部分氧化制乙炔的最佳环境，以供参考。

关键词：天然气；氧化制乙炔；影响因素前言：在天然气部分氧化制乙炔工作开展期间，天然气的部分燃烧会产生极大热量，在1500℃的高温下分裂成氢气以及乙炔气体。

随着各行业对乙炔气体生产质量要求的不断提升，相关生产单位需要着重关注天然气部分氧化制乙炔的影响因素，结合天然气部分氧化制乙炔实施要点，对生产流程及生产期间的各项技术参数进行灵活管控。

1.天然气部分氧化制乙炔反应温度影响因素天然气实则是甲烷，甲烷气体分裂成乙炔气体为吸热反应，需要在高温环境下进行。

乙炔吸收率可表现在热力学及动力学的竞争上，烃类生成自由焓与温度关系极为密切。

在较高温度下，氧化制乙炔反应才具备较大的平衡常数值。

但随着温度逐渐增高，生产优势却逐步减弱[1]。

烃类分解成乙炔气体需要在高温环境下开展，并在维持高温环境的基础上还受到动力学因素影响。

如生产温度符合标准乙炔的生成速率将大于乙炔的分解速率，从根本上提升天然气部分氧化制乙炔生产率。

因此在烃类裂解生产环节中，必须提供充足的反应热能，最大限度控制乙炔损失量。

2.天然气部分氧化制乙炔反应时间影响因素在天然气部分氧化制乙炔过程中，反应时间也可直接影响到乙炔的收率。

由于反应时间较长，乙炔会深度裂解并生成炭黑物质，乙炔的收率会随着反应时间的延长呈现出先增加、后减小的趋势[2]。

乙炔最大浓度反应时间极短。

在达到反应最大浓度之后的收率会快速下降。

反应时间会受到反应炉喷嘴结构、反应物质成分、反应预热温度及压力等因素影响。

现有天然气部分氧化制乙炔的最佳反应时间为1~3毫秒。

通过灵活调整反应式长度，配合使用淬冷措施能够有效控制反应时长，将乙炔收率提高至0.5%。

天然气制乙炔N摘要：天然气制乙炔工艺中，在乙炔提浓单元，裂解气和循环气的混合气用n-甲基吡咯烷酮（nmp）作溶剂，将乙炔从混合其中回收出来。

在运行中，溶剂中会有高级炔类聚合产物积累。

通过分析聚合物形成的机理极其含量测定方法，通过实验了解各个因素对聚合物含量大小的影响。

关键词：nmp溶剂聚合物天然气制乙炔工艺乙炔提浓装置的主要任务是通过用n-甲基吡咯烷酮（nmp）作溶剂，将裂解生成的含乙炔8%的裂化气分成三种组分：产品乙炔、合成气及高级炔及其同系物的混合物。

这些高级炔在溶剂的吸收和解吸过程中，受温度、压力等的影响，部分烃类在溶剂循环中形成颗粒状固体，悬浮在溶剂中，形成了“聚合物”。

这些聚合物从溶剂中析出，沉积在管道、设备、填料等表面，形成堵塞，影响装置的长周期生产运行。

本文对乙炔提浓装置聚合物形成原因进行分析，并且通过溶剂中聚合物含量测定来分析各因素对于聚合物生成影响最大的因素是什么。

一、聚合物生成的因素1.系统温度和压力炔烃在一定条件下可发生聚合反应，生产链状或环状化合物。

一方面乙炔可以在一定条件下发生自身的亲核加成反应生成乙烯基乙炔。

乙烯基乙炔可以通过还原生成顺式1.3-丁二烯，也可以继续和乙炔发生亲核加成反应，生成连续共轭的不饱和的烯炔化合物。

另一方面3分子的乙炔还可以发生聚合生成一分子苯，4分子的乙炔可以发生聚合生成1分子环辛四烯。

这样由小分子有机物乙炔出发经过一系列增碳链、扩碳环反应，产生各种不同类型的聚合物。

而聚合反应的特点是放热量大、且产物的质量对温度有很大的依赖性。

通常，聚合物温度升高，产物的平均聚合度下降，聚合度分布变宽。

同时温度升高，聚合速度加快，单位时间的放热量增加。

但如果温度偏低，溶剂中有些聚合物会结晶析出。

2.系统水含量水在提浓装置中起到了很大的作用。

真空塔脱气塔底部溶剂中水的含量，在正常运行状态下应处于平衡状态，塔底的温度、压力受水系统含量影响较大。

如果系统中水含量偏低，会引起溶剂的沸点升高，整个脱气塔的控制温度、压力均升高，也加快聚合物的生成速率，导致提浓单元的聚合物含量升高。

国家政策和环保标准对天然气制乙炔生产PVC项目的影响分析简介：PVC是一种非常有价值的聚合物材料，广泛用于建筑、汽车、医疗、包装等领域。

其中，生产PVC的关键原料是乙炔。

天然气制乙炔生产PVC项目的实施，不仅能够提高PVC的生产效率和质量，也能够进一步推动我国的环保事业。

本文将从国家政策和环保标准的角度，分析天然气制乙炔生产PVC项目的影响。

一、国家政策对天然气制乙炔生产PVC项目的影响1、能源战略乙炔是PVC生产的必要原料之一。

天然气作为一种清洁、高效的能源，其产量和储量都位居世界前列，且使用成本较低。

因此，天然气制乙炔生产PVC项目符合国家推动清洁能源发展的能源战略，也符合国家“煤改气”、“气代煤”等政策。

2、新型工业化天然气制乙炔生产PVC项目是一项新型工业化的示范项目。

新型工业化是指通过信息技术、自动化技术、节能减排技术等手段改造传统工业，提高生产效率，降低能源消耗和污染排放。

天然气制乙炔生产PVC项目能够有效利用清洁能源，实现资源高效利用和低碳、绿色生产。

符合国家加快实施“中国制造2025”的政策导向。

3、环保政策天然气制乙炔生产PVC项目采用的是清洁能源，相对于传统的煤制乙炔，其污染排放量大大降低，符合国家推动环保事业的政策导向。

同时，PVC作为一种广泛应用的材料，其使用寿命长，能够减少废弃物的生成。

此外，PVC还可以被回收利用，符合国家推动可持续发展的政策。

二、环保标准对天然气制乙炔生产PVC项目的影响1、废气排放标准天然气制乙炔生产PVC过程中产生的废气主要是二氧化碳和水，排放标准较为宽松。

但是，该项目也需要符合国家的废气排放标准，进行相应的治理和控制。

2、废水排放标准PVC生产过程中会排放废水，其中含有氯离子、苯乙烯等有害物质。

因此，项目需要进行废水处理，同时需要符合国家的废水排放标准，保证废水排放的合法性和安全性。

3、固体废弃物处理标准PVC生产过程中还会产生一定的固体废弃物，这些废弃物需要经过分类处理和规范处置。

天然气制乙炔工艺高级炔烃聚合机理分析乙炔是一种重要的工业原料，主要的作用不仅仅是用于照明、焊接以及切断金属等等，而且还是制作乙醚、醋酸、苯、合成橡胶、合成纤维等这些化学物质和合成物的基本原料，对人们的生活和生产有着重要的影响，由于乙炔在现实生活中的应用是十分广泛的，所以研究天然气制乙炔工艺高级炔聚合机理就显得十分的重要。

本文对天然气制乙炔工艺高级炔烃聚合机理进行分析。

标签：天然气制乙炔工艺；高级炔烃；聚合机理1、天然气制乙炔的原理天然气制作乙炔，主要是使用天然气部分氧化法来制作乙炔。

在具体的乙炔制作过程中，天然气与氧气主要是要经过遇热、混合之后才能够进入反应器，并且在高温的状态下甲烷部分发生氧化释放热量，这样就提供甲烷热裂解的热量，而且裂解气在经过特殊的工艺流程之后被压缩然后就会被送入下游阶段进行提纯。

我们在这一阶段所使用的工业溶剂主要是N-甲基吡咯烷酮，我们使用N-甲基吡咯烷酮主要是进行吸收和解析，经过这以过程之后，裂解气就会被分成合成气、产品乙炔和高级炔烃等。

并且高级炔烃在下游的阶段不断的进行富集、浓缩和聚合，这样就会使得形成的聚合物在乙炔的生产系统管线内部沉淀下来是的乙炔生产系统内部的管线发生了堵塞，不仅如此，而且还会大大的降低一些关键性传感器的敏感程度，大大的影响了天然气制乙炔系统的稳定运行，还影响了天然气制乙炔系统的使用年限，所以解决这种问题是生产乙炔必须要面临的问题。

2、高级炔烃聚合机理乙炔聚合可以用自由基机理、移动增长机理、阳离子增长机理、阴离子机理、复分解反应机理和Cossee-Arlam机理等机理来解释。

这其中，除了自由基机理外，其他机理都涉及催化剂，可以说是聚乙炔催化反应机理。

而天然气部分氧化法制乙炔工艺不涉及催化剂，是依靠燃烧部分天然气提供热量而产生的裂解反应。

高级炔烃的自由基聚合是指其含有的碳碳双键或碳碳三键通过自由基链式加成聚合而形成聚合物的反应。

自由基聚合属于链式反应，包括链引发、链增长和链终止三个反应阶段，某些自由基聚合的反应中还存在链转移的步骤。