12期中國化工貿(mào)易013年12月China Chemical trade圓石油化工天然氣制合成氣的新技術(shù)杜建喜歐陽西安劉叢仙(新疆廣匯液化天然氣發(fā)展有限責(zé)任公司鄯善分公司)摘要:伴隨煤炭石油等能源的日益枯竭,天然氣等新型能源進(jìn)入到人們的視野當(dāng)中,如何更有效的利用天然氣成為關(guān)鍵。本文簡單介紹了國內(nèi)外天然氣的化工利用情況,并介紹了天然氣為原料制成的合成物,最后分析了天然氣制合成氣的新技術(shù)。關(guān)鍵詞天然氣作為一種新興重要能源,一般情況下不能直接利用,在合氣要求更嚴(yán)格,需要?dú)錃馀c一氧化碳比達(dá)到2:1。天然氣制甲醇相比于成燃料前會先合成氣,而在整個天然氣轉(zhuǎn)化為使用能源的過程當(dāng)中,其它原料來說,簡化了工作流程,減少了原料的耗用,并節(jié)約了成本。合成氣的步驟耗費(fèi)相當(dāng)大的成本,能夠占到全程的百分之六十左右3制取汽油、柴油因此天然氣制合成氣工藝的改善是一個巨大挑戰(zhàn)。近年來國外發(fā)展了近些年來,許多科技公司開始研發(fā)二甲醚,并將之應(yīng)用到油料當(dāng)自然重整,非催化部分氧化和聯(lián)合重整等制合成氣新工藝。中。目前,科學(xué)領(lǐng)域?qū)⒍酌岩曌?1世紀(jì)新型高效燃料,其具有獨(dú)特國內(nèi)外天然氣的化工利用的十六烷值,并且作為燃料相當(dāng)環(huán)保,但由于二甲醚處于開發(fā)的初級上世紀(jì)初西方國家首次鋪設(shè)了天然氣管道為化工使用,自此天然階段,生產(chǎn)成本較高。近些年來許多國外公司開發(fā)了一些新技術(shù),正氣成功加入了世界能源的行列,各個國家開始了天然氣的開發(fā)使用,逐步降低二甲醚的生產(chǎn)成本,有效利用科學(xué)技術(shù),最終將會利用二甲并在相當(dāng)長時間段內(nèi)有著飛速發(fā)展,從1940年發(fā)展速度的開始提升至醚生產(chǎn)出更有效的燃油產(chǎn)品。將天然氣轉(zhuǎn)變?yōu)榈吞枷N,如天然氣經(jīng)1960年達(dá)到鼎盛,天然氣利用技術(shù)趨于成熟,轉(zhuǎn)化成各類能源物,甲醇生產(chǎn)乙烯和丙烯是一種提高甲烷附加值的可行方式。當(dāng)然,甲醇定程度上促進(jìn)了各國的發(fā)展。至70年代,由于石油化工廉價化,天然本身也是一種有價值的通用化學(xué)品?，F(xiàn)今進(jìn)行的廣泛研究和開發(fā)工作氣研發(fā)的腳步減慢,但仍有著較為穩(wěn)定的發(fā)展速度。目前,石油供給還向人們預(yù)示,合成氣有可能經(jīng)濟(jì)地轉(zhuǎn)化為許多重要的化學(xué)品和優(yōu)質(zhì)短缺,價格不斷上升,世界石油局勢緊張,而天然氣作為一種新興能燃料。所以,采用先將天然氣轉(zhuǎn)化為合成氣再合成化學(xué)品和燃料的間源,處于開發(fā)的初級階段,且儲量巨大,國際能源機(jī)構(gòu)認(rèn)為,天然氣接法,是一條現(xiàn)實(shí)可行的天然氣綜合利用途徑口。產(chǎn)量增加,并且今后將會作為主要能源之4制乙炔作為21世紀(jì)新興能源,天然氣合成燃料的工藝備受關(guān)注,不斷得0年代初,我國引進(jìn)了用天然氣制備乙炔的典型工藝,在四川維到改善,被應(yīng)用到工業(yè)化工中去。企業(yè)中的天然氣轉(zhuǎn)化工藝,可分為尼綸廠建設(shè)了一套天然氣制乙炔工業(yè)化裝置。以該裝置為龍頭的維尼以下兩種方法:綸纖維工廠于1983年竣工投產(chǎn),現(xiàn)年產(chǎn)4.5萬噸乙炔。但在天然氣部直接轉(zhuǎn)化法分氧化制乙炔過程中,乙炔裝置反應(yīng)溫度高,爐內(nèi)溫度高達(dá)1500℃在制作乙烯過程中,當(dāng)利用甲烷作氧化劑時,可以選擇氧化制甲設(shè)備高溫腐蝕嚴(yán)重,對設(shè)備材質(zhì)要求較為嚴(yán)格。,日前,世界上通過天醇和甲醛然氣制備乙炔及其衍生物的比例正在逐步縮小。20世紀(jì)50年代,乙2間接轉(zhuǎn)化法炔曾是重要的有機(jī)合成原料之一,從乙炔出發(fā)可制備幾千種化學(xué)品天然氣制燃料常用的就是間接轉(zhuǎn)化法,利用轉(zhuǎn)化器將天然氣進(jìn)行在合成樹脂、合成纖維、合成橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、香料、涂料轉(zhuǎn)化,合成的合成氣,應(yīng)用于工業(yè)化工上,將之徹底轉(zhuǎn)變成燃料、化溶劑、表面活性劑等許多工業(yè)部門有著廣泛的用途。自60年代后期肥等。石油化工的迅速崛起,使乙炔作為有機(jī)化工原料遇到了相對廉價的乙二、以天然氣為原料的化工合成物烯、丙烯等的沖擊,乙炔作為基本化工原料的用途逐漸縮減。另一方1合成氨面,在天然氣制取乙炔的反應(yīng)中,反應(yīng)溫度高顯乙炔收率較低,急冷氨肥是化肥工業(yè)中的主導(dǎo)產(chǎn)品,世界各國對化工氨需求量大,氨導(dǎo)致高溫?zé)崮軣o法回收,能量損失較大也是天然氣制乙炔工藝路線削的產(chǎn)量直接影響到一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展,因此提高合成氨產(chǎn)量十分重要。弱的一個主要原因。因此,在我國新一輪的天然氣化工建設(shè)中,盡管當(dāng)前,世界各國合成氨年產(chǎn)量大約為15億噸左右其中百分之八十的天然氣制乙炔的工截路線已較為成熟,但不宜擴(kuò)大采用。合成氨是以天然氣為原料制成。目前世界上來看,我國合成氨產(chǎn)量占天然氣催化部分氧化制合成氣技術(shù)有最大比重,但天然氣利用情況不容樂觀,以天然氣為原料合成的氨在整個天然氣轉(zhuǎn)化為使用能源的過程當(dāng)中,合成氣的步驟耗費(fèi)相僅占百分之二十,而許多西方國家?guī)缀醢俜职俚睦寐?。我國現(xiàn)有16當(dāng)大的成本,天然氣制合成氣受到格外的重視。天然氣催化部分氧化套大型合成氨生產(chǎn)裝置和配套的17套尿素生產(chǎn)裝置,其中,除吳涇化制合成氣工藝不斷發(fā)展進(jìn)步,大致可分為三種工藝工總廠為國產(chǎn)裝置外,其余均為引進(jìn)裝置。合成氨的下游產(chǎn)品主要是1水蒸氣重整法尿素,只有少量合成氨加工為硝酸、硝氨或其他氨類化合物。合成氨水蒸氣重整法是生產(chǎn)中最常用、應(yīng)用時間最長的技術(shù)之一,生產(chǎn)工藝應(yīng)用廣泛,該工藝首先要將天然氣轉(zhuǎn)化成合成氣,而在整個天然中實(shí)用經(jīng)驗(yàn)豐富,被廣泛應(yīng)用。該技術(shù)在生產(chǎn)中巧妙利用水蒸氣為合氣轉(zhuǎn)化為使用能源的過程當(dāng)中,合成氣的工藝投資大。目前我國以天成氣中提供了大量氫氣,而氫氣是工業(yè)合成氨的主要原料,方便了生然氣為原料的合成氨廠多采用天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化的二段爐法,而該技術(shù)產(chǎn)。但是由于氫氣含量太高,導(dǎo)致合成氣中氫氣與一氧化碳比嚴(yán)重失在生產(chǎn)過程中,耗費(fèi)大量原料,消耗約三分之一的天然氣原料。所以,調(diào),不適于甲醇等燃料的生產(chǎn),且該技術(shù)步驟繁瑣,投資大耗費(fèi)大量在整個合成氨工藝中,天然氣轉(zhuǎn)合成氣的工藝尤其重要,其受天然氣原料,給生產(chǎn)帶來麻煩。供給、價格等因素的影響。2.蒸汽重整接二段氧吹法2制甲醇針對水蒸氣重整法不適于生產(chǎn)甲醇、耗資大等不足,逐漸興起的20世紀(jì)末開始,由于各國化工發(fā)展需要,甲醇的需求量越來越蒸汽重整接二段氧吹法更適于天然氣制合成氣,相對于水蒸氣重整法大。我國應(yīng)對形勢,吸取國外經(jīng)驗(yàn)技術(shù)加上國內(nèi)獨(dú)有技術(shù),建立了以該技術(shù)對天然氣等原料的耗費(fèi)大大降低,并且采用一系列高效回收設(shè)煤、天然氣和油為原料的數(shù)十套甲醇生產(chǎn)裝景。截至2001年,我國共備,環(huán)保又節(jié)約建立生產(chǎn)甲醇的工廠兩百余家,其中很多廠家生產(chǎn)過程以煤炭為原料3.部分催化氧化法造成較大污染,而且資金需求大。近些年來,部分規(guī)模小的生產(chǎn)廠家部分催化氧化法又稱為部分氧化法,是起步最晚的一個氧化技術(shù)不堪煤炭價格浮動大的影響,岀現(xiàn)減產(chǎn)甚至停產(chǎn)狀態(tài)。以天然氣為原該技術(shù)還未應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中,處于試驗(yàn)階段,其中涉及的化學(xué)發(fā)料的甲醇裝置除四川川維廠外,逐步發(fā)展的有大慶油田、長慶油田、應(yīng)有吐哈油田、青海油陽甲醇廠,以及榆林、云南天然氣化工廠等,裝置CH4+O2→中國煤化工規(guī)模仍較小,缺乏全球性的競爭能力。在甲醇的生產(chǎn)過程中,其原料CH,+H,O制氣的過程與合成氨以天然氣制氣過程基本一樣,但甲醇工藝中原料CH+COe cYHCNMHGwww.chemmedia.com.cn中國化工信息網(wǎng)China Chemical Trade中國化工貿(mào)易033中國化工貿(mào)易石油化工第12期China Chemical Trade2013年12月芻議深水石油鉆井技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢王朝輝(重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院,重慶401331)摘要:隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國家能源需求的提髙,石油鉆井的工作量也越來越大,對深水石油鉆井專業(yè)技術(shù)的要求也越來越高。本文先對深水石油鉆井的幾類關(guān)鍵性技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了相關(guān)的闡述,再對深水石油鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望,希望能促進(jìn)我國深水石油鉆井技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,進(jìn)而促進(jìn)深水鉆井領(lǐng)域的進(jìn)一步開發(fā)關(guān)鍵詞:深水石油鉆井技術(shù)發(fā)展趨勢相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示,全世界有90%多的石油儲存量是潛伏在1000測等多方面的完善的信息系統(tǒng),而我國的勝利油田等也建立起米以下的深水層,而石油資源對一個國家的工業(yè)發(fā)展以及能源的開采完善的鉆井信息管理系統(tǒng)。但是當(dāng)前我國鉆井信息系統(tǒng)和國外的相比具有非常重要的作用。因此,深水石油鉆井技術(shù)就顯得極其關(guān)鍵。差距主要表現(xiàn)在軟件系統(tǒng)功能的開發(fā)上面。而隨著水位的不斷加深,石油鉆井的條件也會越來越復(fù)雜,對鉆井技二、當(dāng)前我國深水石油鉆井機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢術(shù)的要求自然也越來越高。因此,筆者認(rèn)為,對深水石油鉆井技術(shù)現(xiàn)1.深水鉆井技術(shù)發(fā)展的策略狀與發(fā)展趨勢這一課題進(jìn)行相關(guān)的探討具有非常重要的實(shí)際意義。1.1發(fā)展短期技術(shù)。針對當(dāng)前我國深水石油鉆井存在的技術(shù)問題、當(dāng)前國內(nèi)外深水石油鉆井的技術(shù)現(xiàn)狀要著重進(jìn)行完善。比如有:優(yōu)質(zhì)鉆井液技術(shù)、氣體鉆井技術(shù)以及復(fù)雜石油資源的勘探具有很高的開發(fā)價值。相關(guān)的研究表示,海洋的結(jié)構(gòu)井技術(shù)等石油資源在全球的石油資源總量中所占的比例高達(dá)34%,但是目前人12發(fā)展中長期技術(shù)。要在當(dāng)前技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行拓展、延類的勘探還屬于開發(fā)的早期階段,因此,深水領(lǐng)域的石油勘探具有很伸以及集成,發(fā)展具有前景的技術(shù)。比如有:高溫高壓鉆井技術(shù)、防高的開發(fā)價值。而隨著當(dāng)前石油鉆井技術(shù)的發(fā)展,深水的范圍與概斜打快技術(shù)以及信息化技術(shù)等念也在不斷擴(kuò)大,關(guān)于深水鉆井技術(shù)的投資也越來越大前瞻性技術(shù)。要進(jìn)一步開發(fā)具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù),比深水石油鉆井是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工作,對鉆井的技術(shù)有著非常如有自動化鉆井技術(shù)、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)以及激光鉆井技術(shù)等高與非常關(guān)鍵的要求。具體來說,深水石油鉆井的關(guān)鍵性技術(shù)主要有2深水鉆井技術(shù)發(fā)展的趨勢以下幾個方面2.1向高效破巖的方向發(fā)展。高效破巖是提高深水鉆井效率的關(guān)1.深水鉆井的設(shè)備。深水鉆井的設(shè)備主要包括兩種:鉆井船和半鍵。通過對旋沖鉆井、垂直鉆井、氣體鉆井以及激光鉆井等技術(shù)的應(yīng)潛式的鉆井平臺。鉆井船指的是具有良好機(jī)動性的一種移動式鉆井裝用,可以有效地提高破巖的效率,進(jìn)而提高鉆井的工作效率。置,具有停泊簡單、使用水深范圍大、移動靈活等特征。鉆井船包括22向油氣高效采收的方向發(fā)展。通過對當(dāng)前現(xiàn)有工藝技術(shù)的改進(jìn)船體和定位設(shè)備兩個組成部分。船體主要是為鉆井安裝、航行動力設(shè)可以實(shí)現(xiàn)油氣資源高效采收的目標(biāo),進(jìn)而提高油氣資源的勘探效率。備的安裝以及工作人員工作、生活等提供相應(yīng)的場所。鉆井船當(dāng)前主這些技術(shù)主要有:大位移井、欠平衡鉆井、定向井以及叢式井等要是活躍在美國墨西哥灣、西非以及巴西海域。而半潛式的鉆井平2.3向信息化、智能化、集成化、自動化的方向發(fā)展。隨著深水石臺主要活躍在墨西哥、澳大利亞、北海、西非等領(lǐng)域1油鉆井機(jī)的不斷推進(jìn)以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,當(dāng)前的石油2深水定位系統(tǒng)。深水定位系統(tǒng)是對鉆井裝置進(jìn)行定位,以防止鉆井技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、自動化以及信息化的進(jìn)一步發(fā)展。其受風(fēng)、浪、流等影響的一種技術(shù),在當(dāng)前全球深水作業(yè)的33臺鉆井對于復(fù)雜地勢的超深井、深井的開發(fā)技術(shù)要進(jìn)一步深化,開發(fā)出具有中,有27艘是采用動力定位的方式。這種動力定位主要是采取聲納更高自動化水平、更深鉆探能力以及更高精確實(shí)時測量的技術(shù),建立定位和DGPS定位。而聲納定位具有非常獨(dú)特的優(yōu)勢,比如說無線傳一個更為信息化、智能化的鉆井信息系統(tǒng)。輸信號、精確度非常高以及受天氣的影響非常少等。但是這種系統(tǒng)卻、結(jié)語容易受噪聲和其他聲納系統(tǒng)的干擾由以上可以看到,深水石油鉆井技術(shù)涉及深水定位系統(tǒng)、深水雙3深水雙梯度鉆井技術(shù)。由于深水鉆井本身具有很多難以克服的梯度鉆井技術(shù)、固井技術(shù)等多方面的關(guān)鍵性技術(shù)。筆者認(rèn)為,即使當(dāng)技術(shù)難點(diǎn),比如說,錨泊系統(tǒng)的重量對鉆機(jī)穩(wěn)定性的影響,鉆井液密前我國深水石油鉆井技術(shù)存在著一些問題,但只要相關(guān)人員能進(jìn)一步度過窄的問題,海水淺水層的流動以及不穩(wěn)定的工作環(huán)境等。針對這進(jìn)行專門的研究與實(shí)踐,切實(shí)實(shí)行發(fā)展短期技術(shù)、發(fā)展中長期技術(shù)以現(xiàn)狀,國外發(fā)展的深水雙梯度鉆井技術(shù)能夠很好地對其進(jìn)行解決。及發(fā)展前瞻性技術(shù)的發(fā)展策略,就一定能進(jìn)一步促進(jìn)深水石油鉆井技這種技術(shù)通過在隔水管中注入低密度的介質(zhì)來降低隔水管環(huán)空中返回術(shù)的發(fā)展,進(jìn)而促進(jìn)石油資源在深水領(lǐng)域的進(jìn)一步開發(fā),最終服務(wù)于流體的密度,以在整個鉆井液的返回回路中保持雙密度的鉆井液體系,我國工業(yè)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。進(jìn)而有效地對井眼環(huán)空的壓力以及井底的壓力進(jìn)行控制,最終實(shí)現(xiàn)深水鉆井的安全與經(jīng)濟(jì)發(fā)展參考文獻(xiàn)4固井技術(shù)。目前超深水井與深水井的固井水泥漿的體系主要有張昊湖白真權(quán)關(guān)于我國石油鉆機(jī)的發(fā)展建議石油礦場機(jī)械2009(02塑性水泥、防竄水泥漿體系、高密度水泥漿體系等。當(dāng)前我國國內(nèi)油義品彩道民王保國232-2型機(jī)及其應(yīng)用河南石袖2004井的水泥外加劑已經(jīng)形成了多個品種,但是這些品種的穩(wěn)定性以及抗楊漢立國內(nèi)外石油鉆機(jī)現(xiàn)狀及我國鉆機(jī)發(fā)展探討[石油機(jī)械201007).鹽能力卻相對較差,且抗高溫的外加劑品種相對較少。而在國外,德5濤張軍王代華鋯機(jī)電傳動控制系統(tǒng)國產(chǎn)化現(xiàn)狀與發(fā)展電氣傳動自動化2o國已經(jīng)生產(chǎn)出了具有高質(zhì)量與高可靠性的尾管懸掛器等固井工具。5鉆井信息技術(shù)。當(dāng)前國外已經(jīng)建立起了一個集合了數(shù)據(jù)的采集作者簡介:王朝輝,1992、04,男,漢族,籍貫,安徽懷寧,重慶科技學(xué)院石油與天然氣數(shù)據(jù)庫的建立、鉆井的工程設(shè)計、鉆井的生產(chǎn)指揮以及鉆井的施工監(jiān)工程學(xué)院石油工程專業(yè)總反應(yīng)CH+1/202→CO+2H基礎(chǔ)上進(jìn)行改造并投入到實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中,生產(chǎn)效率提升幾十倍。綜上部分催化氧化工藝的工作過程不同于前兩種工藝,其能夠緩和放所述,部分催化氧化工藝能夠更加有效的進(jìn)行生產(chǎn),其研發(fā)受到廣泛熱反應(yīng),使放熱反應(yīng)趨于溫和化,部分氧化法的TOF較高,導(dǎo)致合成重視中國煤化工氣中的氫氣與一氧化碳比為2:1,更適合甲醇?xì)獾纳a(chǎn)。另外,該技術(shù)在一定條件下可以反應(yīng)于極大空速(1-5)×105-1當(dāng)中,減小了合成氣聞戰(zhàn)天然氣-二十一世CNMHG的規(guī)模,節(jié)約了成本,提升了效率。并且該技術(shù)可以直接在原有工藝2向阻我國天然氣化工甲國仁相化⊥,20043)034中國化工貿(mào)易 China chemical tradewww.chemmedia.com.cn中國化工信息網(wǎng)