5.1概述5.2由天然气制造合成气5.3由煤制合成气5.4由渣油制合成气5.5一氧化碳变换过程5.1概述合成气：一氧化碳和氢气的混合物，英文缩写是Syngas。H2与CO的比值随原料和生产方法不同而异，其H2／CO(摩尔比)由1／2到3／1。合成气是有机合成原料之一，也是氢气和一氧化碳的来源，在化学工业中有着重要作用。原料：多种多样。C1化工技术：利用合成气转化成液体和气体燃料、大吨位化工产品和高附加值的精细有机合成产品，实现这种转化的重要技术。C1化学：凡含一个碳原子的化合物，如CH4、CO、CO2、HCN、CH3OH等参与反应的化学。C1化工：涉及Cl化学反应的工艺过程和技术。5.1.1合成气的生产方法1.以天然气为原料的生产方法主要有转化法和部分氧化法。2.以重油或渣油为原料的生产方法主要采用部分氧化法(parlialoxidation)。3.以煤为原料的生产方法有间歇式和连续式两种操作方式。4.其他含碳原料(包括各种含碳废料)制合成气在工业上尚未形成大规模生产，随着再生资源的开发、二次原料的广泛利用，今后会迅速发展起来的。以上几种方法的比较：1.以天然气为原料制合成气的成本最低；2.重质油与煤炭制造合成气的成本差不多，重油和渣油制合成气可以使石油资源得到充分的综合利用；3.轻质油价格很贵，用它来制造合成气的成本较高，而它很容易经其他方法加工成液体燃料和化工原料，不必走合成气路线。5.1.2合成气的应用实例1.已工业化的主要产品（1）合成氨（2）合成甲醇（3）合成醋酸（4）烯烃的氢甲酰化产品合成气与不同烯烃可以合成不同产品。（5）合成天然气、汽油和柴油2.合成气应用新途径（1）将合成气转化为乙烯或其他烃类，然后再进一步加工成化工产品；（2）先合成为甲醇，然后再将其转化为其他产品；（3）直接将合成气转化为化工产品。5.1.3气体中硫化物和二氧化碳的脱除1.脱硫：在制造合成气时，所用的气、液、固三类原料均含有硫化物。如：（1）石油馏分中含有硫醇(RSH)、硫醚(RSR)、二硫化碳(CS2)、噻吩(C4H4S)等。它们多集中于重质油馏分尤其是渣油中；（2）煤中常含有羰基硫(COS)和硫铁矿。危害：（1）用这些原料制造合成气时，其中的硫化物转化成硫化氢和有机硫气体，它们会使催化剂中毒；（2）腐蚀金属管道和设备。危害很大，必须脱除，并回收利用这些硫资源！所用原料的种类不同，脱硫的要求也不一样：（1）天然气或轻油制造合成气时，为避免蒸汽转化催化剂中毒，已预先将原料彻底脱硫，转化生成的气体中无硫化物；（2）煤或重质油制合成气时，气化过程不用催化剂，故不需要原料预先脱硫，因此产生的气体中含有硫化氢和有机硫化物，在下一步加工之前，必须进行脱硫。加工方法不同，脱硫的要求也不一样：例如：①天然气转化过程对原料气的脱硫要求是总硫的体积分数小于0.1×10-6(即0.1mL／m3)，最高不能超过0.5×10-6；②一氧化碳高温变换要求原料气中硫化氢体积分数少于500×10-6，有机硫少于150×10-6；③合成甲醇时用的铜基催化剂则要求总硫体积分数少于0.5×10-6；④合成氨的铁催化剂则要求原料气不含硫。5.2.5.1脱硫方法及工艺按脱硫剂的状态来分，脱硫有干法和湿法两大类。I.干法脱硫：低含硫气体的精脱硫。此类脱硫方法又分为吸附法和催化转化法。1.吸附法：采用对硫化物有强吸附能力的固体来脱硫，吸附剂主要有氧化锌、活性炭、氧化铁、分子筛等。（1）氧化锌脱硫剂：组成：以氧化锌为主组分，添加少量CuO、MnO2和MgO等作为促进剂，以钒土水泥作粘结剂；形状：制成Φ3.5～4.5mm的球形或Φ4mm>合成气的气体净化过程。(2)聚乙二醇二甲醚法(3)碳酸丙烯酯法Ⅲ.物理-化学吸收法：是将物理吸收剂与化学吸收剂结合起来的气体净化法。Ⅳ.变压吸附(PSA)法：利用固体吸附剂在加压下吸附CO2，使气体得到净化，吸附剂再生是减压脱附析出CO2。优点：一般在常温进行，能耗小、操作简便、无环境污染，PSA法还可用于分离提纯H2、N2、CH4、CO、C2H4等气体。5.2由天然气制造合成气5.2.1天然气制