天然氣改質的解決方案和實際應用

上海石洞口煤氣制氣有限公司 李海濤

上海石洞口煤氣制氣有限公司于 2009年在原輕油制氣生產線上，成功實現了以天然氣代替石腦油為原料生產城市人工煤氣的轉變。生產原料和工藝條件的改變需要對原生產線進行部分技術改造，同時又要對每個生產系統的適應性進行充分的論證，以滿足天然氣改質生產煤氣的要求并提供相應的技術條件。

1 天然氣改質生產工藝

天然氣制氣的關鍵是天然氣改質部分。天然氣改質就是通過一定的生產工藝將高熱值天然氣改制成低熱值的改質氣。天然氣在含鎳催化劑的作用下，高熱值的天然氣與水蒸氣產生反應，生成 H2、CO和CO2。通過反應達到降低氣體熱值的目的，即天然氣改質。由于這些改質反應以吸熱為主，因此反應所需要的熱量由天然氣和空氣燃燒產生的高溫煙氣提供。

石洞口煤氣制氣有限公司利用原生產線，將天然氣引入生產裝置，經過加氫脫硫凈化后進行預轉化、改質轉化反應、CO變換反應，最后生成的合成氣經減壓后與天然氣及變壓吸附生產的富氮氣混兌，生產出符合《城鎮燃氣分類和基本特性》(GB/T 13611—2006)中5R標準的城市煤氣出廠。

改質爐中發生的主要反應如下：

工藝流程圖如下：

圖1 天然氣制氣工藝流程

2 改造過程中存在的技術問題和解決方案

石洞口煤氣制氣有限公司為實現天然氣改質生產煤氣，需要對原輕油制氣生產線進行改造，同時又要保留用輕油進行生產的能力，因而生產線的改造力求簡單有效。……