部分氧化法天然氣制乙炔工藝技術

盧建敏

青海鹽湖元品化工有限責任公司 青海格爾木 816000

目前比較常用的乙炔生產工藝就是部分氧化法天然氣制作，我們只有不斷的對生產技術進行研究，對生產過程進行管控，才能實現乙炔生產技術水平的不斷提升，保障乙炔生產質量。

1 天然氣部分氧化制乙炔概述

1.1 天然氣制作乙炔的方式

天然氣制作乙炔的主要原理就是天然氣在甲烷氧化裂解的過程中受到壓縮機與洗滌塔的高壓作用，實現天然氣的壓縮，采取冷卻的方式對壓縮后的氣體進行處理，然后對乙炔進行提純，乙炔濃度在提純的過程中不斷提升，提高氣體中乙炔濃度含量。裂解出來的乙炔氣體通過添加溶解劑實現循環過程中再次被吸收進去，在吸收的過程中實現乙炔的提純。通常情況下泡罩塔作為乙炔生產過程中的洗滌塔，避免乙炔氣體出現逆流的現象，生產效率更高，乙炔的提純工作更加高效。乙炔再生時，我們通常會將丁二炔作為高聚合物烯烴加入其中，有效去除聚合物，最終的產物為高級烯烴炔類溶解劑，實現乙炔純度的進一步提升，通過促進溶解劑的再生，乙炔提純工作效率更高[1]。

1.2 我國天然氣制乙炔的應用

我國經常使用天然氣氧化法制作乙炔，隨著科技的不斷進步，乙炔的制造水平也在不斷的提升，乙炔的生產效率更高，同時乙炔的生產質量得到了保障。但是天然氣氧化法制乙炔過程中還存在一定的問題。首先天然氣制乙炔的過程中伴隨著大量的能量消耗，該種方式生產中百分之七十的天然氣燃燒使用，剩余的百分之三十作為加熱使用，才能發生裂解反應。目前天然氣的價格不斷提升，該種方式的成本不斷提高，與其他方式相比較已經沒有巨大的優勢。乙炔的生產過程中會產生一些炭黑，目前炭黑的利用率較低，也會造成生產成本的增加，不利于天然氣氧化法制乙炔經濟效益的提升。我國自動化技術在天然氣制乙炔的生產過程中利用率不高，缺少了相關自動化技術的支持，乙炔的生產效率就得不到進一步提升。熱量消耗一直是乙炔生產過程中一個比較嚴重的問題，如何對熱量進行循環利用也是目前需要解決的任務之一，酸洗與堿洗在乙炔的生產過程中是必不可少的環節，也是提高乙炔含量的重要措施，但是以上生產環節中也會產生廢酸與廢堿，如果處理不當就會對周邊環境產生污染。

2 部分氧化法天然氣制乙炔工藝

天然氣部分氧化法制乙炔工藝技術是目前比較常見的一種乙炔生產技術，有著制造成本低、操作簡單、管理方便的優勢，在化工行業中應用廣泛，有效的提高了乙炔生產的經濟效益。

2.1 部分氧化法天然氣制乙炔的裝置

天然氣中的主要成分為甲烷，同時還含油乙烷、丙烷等，甲烷在催化裂解等化學作用下可以轉變為乙炔，達到了部分氧化生產乙炔的目的，部分氧化法天然氣制乙炔工藝技術中涉及的設備種類比較多，主要包括甲烷的部分氧化裂解裝置、冷卻水循環系統、乙炔提純與回收系統等。

2.2 部分氧化法天然氣制乙炔的工藝

部分氧化法天然氣制作乙炔工藝技術中，天然氣中的甲烷是重要的組成部分，使用壓縮機對甲烷進行壓縮，再經過水洗塔的提純，氣體中乙炔含量就會增加，再將氣體輸送到提純系統中，通過添加溶解劑，有效回收循環器和裂解氣中的乙炔，實現乙炔濃度的提升。乙炔在吸收塔的作用下又得到了進一步的提純，此時得到的乙炔才算是合格產品。在填料塔的頂端沒有參與反應的氣體會被排出，通常沒有參與反應的氣體分為三個部分用途，一部分是流入到生產甲醇和氨的裝置中，回收再利用；一部分氣體被燃燒，最后一部分回到壓縮機內部重新處理[2]。

生產過程中熱力解析塔就是填料塔，吸收塔中吸收的乙炔溶劑被輸送到提純系統中，進一步的提高氣體中乙炔的濃度。高濃度的乙炔還要進入到再生塔中，這樣就能將提純過程中出現的乙炔聚合沉淀物進一步去除，乙炔氣體的回收室內加入排除塔底的丁二炔溶劑，蒸發可以實現溶劑的二次利用。

部分氧化法天然氣制乙炔工藝技術中，炭黑水的處理是十分重要的，否則就會對周邊環境產生影響，我們將混合劑加入到炭黑水中，進行沉降分離處理，只有達到標準后才能向外排放，炭黑泥排放前需要進行濃縮和清污的處理，一般情況下與天然氣制乙炔中的污染物、雜質一起凈化處理，避免影響周邊環境。

2.3 天然氣部分氧化法技術的發展

天然氣部分氧化制乙炔技術在最近幾年的不斷發展過程中，已經逐漸的走向成熟，該方法有著制造成本低的優勢，在全世界的乙炔生產制作中有著廣泛的應用，但是該種方法也有著一些缺點，主要表現為：

（1）需要消耗大量的能源，其中百分之七十的天然氣作為能源燃燒掉了，只有百分之三十的天然氣被轉化為乙炔。

（2）天然氣制乙炔的生產過程中會產生一些炭黑，炭黑需要經過專業的環保處理，造成了乙炔生產成本的增加。

（3）乙炔在裂解氣中的含量較低，需要使用分離系統，能耗進一步增加。

（4）水冷是目前裂解爐經常使用的方式之一，在此過程中浪費了一定量的熱能[3]。

3 結語

經過以上的研究和分析，部分氧化天然氣制乙炔工藝技術在我國應用的十分廣泛，想要乙炔生產效率的不斷提升，就要采取先進的工藝技術、應用自動化設備、降低生產中炭黑的排放，同時乙炔的生產過程中高度重視每個生產環節，嚴格管控，才能保障乙炔生產的更加安全、高效。