天然气如何合成氨、生产甲醇

天然气如何合成氨、生产甲醇

Kellogg天然气-蒸汽转化流程（制合成氨）：原料天然气经压缩机压缩至4.2Mpa，压缩机出口的天然气进行湿法脱硫，用一乙醇胺溶液吸收硫化氢，脱硫后的天然气通过设在一段转化炉对流段内的原料气预热盘管加热至370摄氏度，与合成气压缩机一段缸来的部分气体汇合，是混合后的氢气达到10%，进入钴钼加氢转化器，将有机硫转化成成硫化氢后，进入氧化锌脱硫草进行干法脱硫。脱硫后的天然气按水碳比3.5的比列与蒸汽混合，通过设在一段转化炉对流段内的混合原料气盘管加热至510摄氏度，送入转化炉炉管内，在镍催化剂的作用下进行转化反应。一段转化炉转化气出口温度820摄氏度，含甲烷9.7%，然后进入二段炉。转化气进入二段转化炉与预热的空气充分混合并燃烧。二段炉有两个作用，一是为氨合成反应配氮；第二是在更高的温度下完成甲烷的最终转化，含甲烷约0.33%。从二段转化炉出来的气体约为1003摄氏度，进入废锅系统，出来的气体进入变换系炉。变换炉包括高温变换和低温变换两个反应器。高变用铁系催化剂，低变用铜系催化剂，出低温变换炉的变换气含一氧化碳约0.5%，进入二氧化碳吸收塔。脱碳采用苯菲尔法，苯菲尔溶液主要由27%的碳酸钾溶液加缓蚀剂V2O5和活化剂DEA组成。吸收的二氧化碳经解吸系统送入尿素系统。出二氧化碳吸收塔的气体中的CO2小于0.1%，然后进入甲烷化精制系统。在甲烷化炉中，在镍催化剂的作用下，气体中的CO、CO2分别和H2反应生产CH4和水，经冷却后气体进入合成气压缩机，进入低压合成系统。
天然气制甲醇流程简述：天然气过滤器-》天然气预热器--》加氢脱硫---》转化炉（蒸汽转化）====》冷凝器----》分离器-----》压缩-----》合成甲醇====》精馏------》中间罐区------》成品罐区

正 甲烷化是最终从氨合成气中除去微量的CO和CO_2的过程,在工业上应用已有二十多年的历史。 任何氧或含氧化合物进入氨合成系统会使氨合成催化剂中毒。所以在氨合成以前,合成气中的CO和CO2必须从系统中脱除或转化成惰性物质。在现代的合成氨工厂中,合成气是以蒸汽转化为基础,后接高温和低温水煤气变换的组合装置,并带有CO_2的吸收设备,然后用甲烷化以除去残余的CO和CO_2,使甲烷化反应器出口的CO和CO_2总浓度小于10ppm。 甲烷化具有过程简单、设备小和催化剂费用较低的优点。

天然气先和蒸汽反应，生成一氧化碳、氢气、和二氧化碳； 然后进入中变反应器，将一氧化碳和水蒸汽反应，生成氢气和二氧化碳；这样可以提高氢气产量； 接着进行脱碳就可以得到氢气； 空分可以得到氮气； 然后氢气和氮气就可以反应合成氨了。