畢業(yè)論文天然氣化工技術(shù)進(jìn)展(編輯修改稿)
2025-06-27 18:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 及長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性的催化劑體系，仍是目前該技術(shù)研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。甲烷直接催化轉(zhuǎn)化制芳烴有兩種方法：一種是氧化條件下的催化轉(zhuǎn)化，一種是無氧條件下的催化轉(zhuǎn)化。在氧化條件下，目前已有的研究結(jié)果表明甲烷合成芳烴的反應(yīng)難以控制，不但甲烷的轉(zhuǎn)化率低，同時(shí)芳烴選擇性及收率也難以達(dá)到有意義的開發(fā)前景。在甲烷無氧芳構(gòu)化研究方面，我國(guó)一直保持國(guó)際領(lǐng)先水平。大連化物所開發(fā)出的Mo(Ⅵ)/HZSM5催化劑在連續(xù)進(jìn)料的固定床反應(yīng)裝置上、反應(yīng)溫度973K時(shí)，苯收率超過7%，且連續(xù)反應(yīng)3h催化劑活性不下降。由于產(chǎn)物芳烴與原料氣甲烷易于分離，因此，較低溫度下甲烷無氧芳構(gòu)化的研究已引起人們的關(guān)注[3]。天然氣生產(chǎn)清潔燃料和有機(jī)化學(xué)品的過程由制備合成氣、產(chǎn)品合成和產(chǎn)品后處理三部分組成。其中合成氣制備約占總投資和總成本的60%，所以研究開發(fā)合成氣制備新工藝對(duì)于提高天然氣化工利用的經(jīng)濟(jì)效益具有決定性作用。工業(yè)制備合成氣主要采用天然氣水蒸汽轉(zhuǎn)化方法，天然氣和水蒸汽在催化劑作用下生成CO和H?，產(chǎn)物H?與CO的摩爾比約為3，適用于制合成氨和以H2為目的產(chǎn)物的生產(chǎn)工藝[4]。因此，該過程能耗較高。上世紀(jì)90年代以來，國(guó)外報(bào)道了天然氣純氧部分氧化制合成氣的新反應(yīng)過程:CH4+1/2O2=CO+2H2該反應(yīng)過程和傳統(tǒng)的水蒸汽重整法相比，由于變強(qiáng)吸熱為溫和放熱，具有能耗低的顯著特點(diǎn)。但由于制備純氧時(shí)需要昂貴的空分設(shè)備投資和制氧成本，從而又明顯增加了合成氣的制造成本。以甲醇或二甲醚為代表的含氧有機(jī)化合物是典型的碳一化合物，主要由煤基或天然氣基的合成氣生產(chǎn)。甲醇或二甲醚制烯烴路線是以石油化工原料制備乙烯和丙烯的替代路線，以煤或天然氣為主要原料，經(jīng)合成氣轉(zhuǎn)化為甲醇或二甲醚，然后再轉(zhuǎn)化為烯烴的路線。從資源的角度考慮，發(fā)展以煤或天然氣為主要原料制備低碳烯烴路線有著重要的戰(zhàn)略意義，從技術(shù)的角度講，潔凈煤氣化技術(shù)、天然氣開采技術(shù)、“大甲醇”技術(shù)正蓬勃發(fā)展，甲醇或二甲醚制烯烴技術(shù)不斷成熟，無論是催化劑還是工藝過程都有所改進(jìn)，相信隨著煤氣化技術(shù)的不斷發(fā)展天然氣價(jià)格的降低，由大規(guī)模甲醇裝置壟斷市場(chǎng)而導(dǎo)致的甲醇價(jià)格降低，由煤或天然氣經(jīng)合成氣、甲醇制備乙烯和丙烯路線的經(jīng)濟(jì)性會(huì)愈發(fā)顯著，會(huì)有很多人考慮建立甲醇制烯烴的聯(lián)合裝置
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