合成气
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什么是合成气[1]
合成气是指以氢气、一氧化碳为主要组分供化学化工合成用的一种原料气。合成气的用途广泛,廉价、清洁的合成气制备过程是实现绿色化工、合成液体燃料和优质冶金产品的基础。合成气的成分一般要求其H2/CO为10～20。目前工业上广泛采用的合成气生产方法是天然气蒸气转化法和煤炭气化方法。
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合成气的分类[2]
合成气在工业应用方面主要分为5类：
(1)作氢源或制CO；
(2)直接转化为燃料及燃料添加剂；
(3)制低碳烯烃；
(4)制含氧化合物；
(5)其他。
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合成气的生产方法[3]
合成气的生产方法主要有蒸汽转化法和部分氧化法，还有两种方法结合的自热转化法。
1.蒸汽转化法
蒸汽转化法的原料主要是甲烷，也可用轻烃和石脑油。
2.部分氧化法
部分氧化法的原料比较广泛，从甲烷、轻烃到重油、沥青甚至煤都可以作原料。
部分氧化法的缺点是投资比较贵，特别是为获得氧要同时建设空分装置，因此在天然气和石脑油价格低廉时，一般都选择蒸汽转化法，但如需要加工重质原料或要求H2／CO比率低时，选择部分氧化法是比较合适的。
3.自热转化法
这种工艺实际上是将蒸汽转化和部分氧化结合在一起的工艺，由于部分氧化是放热反应，蒸汽转化是吸热反应，因此，蒸汽转化所需的热量可由部分氧化放出的热量来提供。关于自热的方式可以是一个反应器内有两段反应区，上段反应区为部分氧化区，下段反应区为蒸汽转化区，下部蒸汽转化需要的热量由上部部分氧化放出的热量来提供。也可以在蒸汽转化一段炉之后再设一个自热转化炉，在此炉的进料中，加入氧气和蒸汽，使进料在催化剂床上进行部分氧化反应。这种自热转化的最大优点是不需要外部供热，而且合成气的H2／CO比率介于蒸汽转化和部分氧化之间，如原料为甲烷时，其合成气的H2／CO比率为2.3。
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