天然气绝热转化制合成气获成功
大连化物所在中国石油天然气股份有限公司和英国BP石油公司的资
助下,天然气绝热转化制合成气(氢)1000h稳定性试验在大庆获得
成功。
天然气转化为合成气(氢)是液体燃料和化学品以及氢能获取的重要
过程,常规水蒸气重整的装置投资和合成气(氢)的生产成本大约占整
个过程的60%。因此,长期以来,研究开发新的天然气转化制合成气
(氢)过程一直是学术和工业界关心的重要课题。
大连化物所提出的天然气绝热转化制合成气(氢)是将吸热的天然气
水蒸气重整与放热的部分氧化反应进行耦合,以期实现反应自热,这
样不仅在能量利用上更加合理,而且由于反应器可以采用廉价的耐火
材料制造,其装置投资也将大幅度降低。由于该技术涉及天然气与氧
气的混合,以及反应器局部过热问题,因此如何解决反应体系的安全
性和消除“热点”成为关键。课题组经过大量试验提出了采用氧分布
器进料的新技术方案,保证氧气以最佳分布进入催化剂床层,并迅速
与天然气发生反应,从而避免了天然气与氧气直接预混合带来的不安
全因素,同时实现了整个催化剂床层温度均匀分布,最大限度地消除
了“热点”。
经过3年的努力攻关,不仅在实验室小试上,而且最近在大庆石化研
究院500g催化剂装量的扩大规模试验获得了成功。在1000h的寿命
试验过程中,天然气转化率始终维持在97.2%左右,产物选择性接近
热力学理论值,卸出的催化剂各种表观指数良好,说明该催化剂不仅
具有高的活性和选择性,而且还有高的抗积炭性能和长期稳定性,也
进一步表明天然气绝热转化制合成气新方法在技术上的可行性,此次
试验的成功为廉价天然气转化技术的工业化应用奠定了重要的基础。
目前,330m3/h氢气规模的中试设计已经完成,即将开始中试装置建
设,预计明年将完成中试。(笠)
