利用等离子裂解天然气制乙炔的试验分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com天然气化工(C化学与化工)2013年第38卷利用等离子裂解天然气制乙炔的试验分析唐复兴，熊新阳，李永宏，刘军，黄峥嵘，李自兵(新疆天业(集团)化工研究院，新疆石河子832000)摘要：对新疆天业等离子体炬应用公共测试平台做了简单介绍，并利用该平台进行了等离子体炬裂解天然气的试验，试验重复性很好，乙炔收率可达57．91％，天然气中的碳转化率78．98％，乙炔的选择性73．32％。关键词：等离子体炬；测试平台；天然气；乙炔；试验分析中图分类号：TQ221．242文献标识码：B文章编号：1001—9219(2013)05-64—03世界天然气资

2、源丰富，其包括常规天然气、页裂解天然气制取乙炔是近些年比较受重视的一种岩气、煤层气和天然气水合物(可燃冰)等。其中，页技术，基本过程类同于电弧法，具有投资小，生产成岩气的应用前景最为可观。在美国。自2006年以本低，无环境污染，安全可靠等优点，是一条有前途来，随着开采、炼化技术的成熟，页岩气产量出现了的技术路线H。国内中科院成都有机所、四川I大学、爆发性增长。作为页岩气开发最直接产品的液化石中科院沈阳研发中心等单位先后在这方面做过大油气也经历了高速发展。美国页岩气年产量在短短量的工作。6年间翻了l0倍，2011年达1938．1亿m，从而改本文主要介绍利用新疆天业石河子化工产

3、业变了其国内天然气的供求态势。使天然气价格大幅园的等离子体炬应用试验平台所做的2MW氢等离下降，对经济社会产生了深远影响，因此被称为“页子体炬裂解天然气制乙炔的试验情况。岩气革命”。我国天然气资源也比较丰富，其中预测1新疆天业等离子体炬试验平台介页岩气资源居世界之首．陆域页岩气地质资源潜力绍为134．42万亿rn，可采资源潜力为25．08万亿in(不含青藏地区)。目前中国页岩气勘探开发仍在起新疆天业涉入等离子炬及其应用技术的开发步阶段。但国家正在采取积极的措施推动页岩气的工作始于1999年，与国内的中科院等离子所、清华开发利用。根据国家相关规划，中国2015年页岩气大学、浙

4、江大学、复旦大学、中科院力学所等单位保产量65亿in，2020年达到600亿m。l000亿1TI’。持技术方面的密切合作。并在中科院等离子所、浙如果到2020年我国页岩气年产量能够达到1Ooo江大学、清华大学、天业上海研发中心、天业石河子亿m’以上，有希望改变我国油气资源开发格局，成化工产业园等单位建有等离子体的应用研发装置为我国能源的重要支柱。或平台，研究内容涉及等离子体炬应用的方方面天然气是优良的化工原料【1]。合成乙炔是天然面。气化工传统的优势领域。乙炔曾被誉为“有机化工新疆天业等离子体炬试验平台筹建于2007之母”，国内目前主要采用电石法生产。用于合成年，位于新疆石

5、河子市：It；q-业园区天业化工产业园PVC、醋酸乙烯、聚乙烯醇、l'4．丁二醇等产品[21，产内，随着等离子裂解煤制乙炔技术的发展进步，该需量很大。但是电石法乙炔能耗大、污染大。工业上试验平台已累计固定资产投资5000万元。目前具利用天然气制取乙炔的方法主要有】：电弧法和天备以下优势：等离子体电源功率输出规格从数kW～然气部分氧化法，其中天然气部分氧化应用最为广5MW；配套有各种等离子气源：氩气、氢气、氮气、空泛，国内有三家企业的多套装置在运行。等离子法气、水蒸气、氯气等等；全系统采用DCS控制；等离子炬及其电源电流电压实现同步可视化监测：在等收稿日期：2013．02．2

6、2；作者简介：唐复兴(1981．)，男，本科，离子炬的测试、调试方面有十年的累计经验；现场化工工程师，注册安全工程师，电话13899507722，电邮有一批操作经验丰富的工程技术人员；可向国内外13899507722@163．corn。学兔兔www.xuetutu.com第5期唐复兴等：利用等离子裂解天然气制乙炔的试验分析65的科研院校、企业、设计制造单位提供等离子炬应行参数考察，裂解气组成的变化，试验的重复性，并用的公共测试平台服务。分析天然气中的碳转化率、乙炔选择性和收率；③考察天业等离子炬在裂解天然气过程中的适用性：22MW氢等离子体裂解天然气试验④裂解天然气过程与裂

7、解煤过程的不同。2．1试验目的及工艺流程建立实验过程和结果(仅对试验中长时间稳定的数该试验工艺流程主要希望得到数据为在给定据进行抽选分析，并固定试验参数重复2次)：输入功率情况下调节原料天然气量，通过在线和离(1)发气量900m3／h；线检测两种方式检测天然气裂解后，气体组成的变(2)第1次试验12h，试验过程中改变工艺参化和结焦速度的快慢。全流程实现氢气能够循环利数，找到稳定的操作参数。第2次试验，混合段在运用，其它裂解气组分送化工燃料气管网。其中，在线行到60h时结焦很明显，混合段通道堵塞，炬压升监测利用光谱红