輕烴(天然氣、煤層氣、焦?fàn)t氣、煉廠氣等)的主要成分為CH4，可直接用作燃料，也可轉(zhuǎn)化成CO＋H2合成氣制取甲醇、合成氨等化學(xué)產(chǎn)品。輕烴大宗用于生產(chǎn)甲醇和合成氨原料氣，要達(dá)到產(chǎn)品的氫碳比平衡，與所采用的轉(zhuǎn)化工藝有關(guān)。CH4轉(zhuǎn)化成甲醇合成氣時(shí)，必須滿足甲醇(CH3OH)合成的化學(xué)當(dāng)量比為n(H2)／n(CO)＝2的要求。如果采用CH4一段蒸汽轉(zhuǎn)化工藝制甲醇，其n(H2)／n(CO)＝3，多出的1個(gè)H2或在甲醇合成后隨循環(huán)氣弛放，或采用補(bǔ)充CO2源的辦法使之氫碳比達(dá)到2。如果采用一段純氧自熱轉(zhuǎn)化工藝，雖然其n(H2)／n(CO)＝2，但由于實(shí)際轉(zhuǎn)化過程決定于水煤氣變換的反應(yīng)平衡，最終n(H2－CO2)／(CO＋CO2)＝1.6～1.8，仍低于合成甲醇的氫碳比要求。采用三一段(原料氣分3路進(jìn)行換熱蒸汽轉(zhuǎn)化、外熱蒸汽轉(zhuǎn)化和直入二段爐)純氧轉(zhuǎn)化工藝，利用兩者轉(zhuǎn)化組成的特點(diǎn)，即蒸汽轉(zhuǎn)化串純氧自熱轉(zhuǎn)化(亦稱二段爐)，出口的約1 000 ℃轉(zhuǎn)化氣用作換熱轉(zhuǎn)化熱源進(jìn)行CH4水蒸氣轉(zhuǎn)化，以補(bǔ)充自熱轉(zhuǎn)化中H2含量的不足，不僅可以通過自然增碳的辦....