GasProcess

气体净化、分离、液化及合成

自然界及工业产出的粗原料气含有多种组分与杂质，需经净化、分离得到所需气体；所得气体可液化方便储运，亦可作为原料用于合成及后续深加工。

成都新能联深耕工业气体净化与资源化领域多年，累计牵头、主导并落地实施数百项气体处理工程项目，曾创造多项国内及亚洲第一。业务适配气源品类丰富，囊括常规天然气、焦炉煤气、煤层气、油田伴生气、垃圾填埋气等多种工业及天然粗原料气；通过一体化净化、分离、低温液化、催化合成成套工艺，可将各类粗气源转化为管道天然气、压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）、合成天然气（SNG）、高纯氢气、食品 / 工业级高纯二氧化碳、甲醇、合成氨等清洁能源与基础化工原料。

一、气体净化

作用：脱除原料气里各类有害杂质，如硫化氢、二氧化碳、水蒸汽、粉尘、焦油、氨气、羰基硫、重金属、烃类杂质、氮氧化物等。把粗原料气变成洁净原料气，是所有后续工序的基础前置单元。
目的：
1. 保护设备与催化剂。硫、水汽、粉尘会腐蚀压缩机、换热器、管道；还会永久毒化合成反应催化剂（制氨、制甲醇、甲烷化催化剂最怕硫中毒），大幅缩短催化剂寿命，避免巨额更换成本。
2. 满足下游工艺准入要求。分离、液化、合成反应都限定杂质上限，杂质超标工艺无法稳定运行。
3. 环保减排。酸性气体（H₂S）回收制成硫磺、硫酸，避免直接排放造成酸雨与大气污染；达标废气排放。
4. 回收有用组分。比如脱除的 CO₂可封存、驱油、制备干冰、食品级二氧化碳；硫化氢资源化利用，变废为宝。

二、气体分离

作用：把混合洁净气体中多种组分拆分成单一高纯气体或不同配比混合气。
主流工艺：深冷精馏、变压吸附 PSA、膜分离、溶剂吸收等。
典型分离场景：
1. 空气分离：空气→拆分出氧气、氮气、氩气；
2. 合成气分离：H₂/CO/CH₄混合气→提纯氢气、一氧化碳；
3. 天然气分离：脱除重烃、氮气、二氧化碳得到纯甲烷。
目的：
1. 获取高纯专用工业气体。冶金炼钢需高纯氧、电子半导体需要超高纯氮气 / 氩气、光伏焊接保护气、焊接混合气、医用氧气都必须依靠分离提纯。
2. 调配合成反应原料配比。合成氨需要 N₂:H₂=1:3、甲醇合成需要固定氢碳比，通过分离精准调配比例，提升合成转化率。
3. 剔除惰性无用组分。原料气中氮气、氩气等惰性气累积会降低反应效率、增大压缩机能耗，持续分离放空惰性气，保障合成系统压力与效率稳定。
4. 副产高附加值气体产品。空分副产液氩、氪氙稀有气体；煤化工分离出氢气可外销供加氢站、炼化厂。

三、气体液化

作用：通过低温制冷，将常温常压气态气体冷凝为液体（LNG、液氧、液氮、液氢、液二氧化碳等）
目的：
1. 极大缩减体积，方便长途储运同等质量气体液化后体积仅为气态的 1/600~1/800，陆路槽车、海运船舶运输成本大幅降低。
2. 便于低压大容量储存液态可常压低温储罐大规模储存，储量更大、安全性更高。
3. 依托低温实现极致提纯。不同气体冷凝温度不同，液化精馏可以制取 ppb 级超高纯气体，满足芯片、航天高端制造严苛标准。
4. 释放冷量综合利用液态气体汽化时会吸收大量冷能，可用于冷库、工业速冻、空分预冷、化工装置降温，回收冷能节约电能。
5. 终端灵活气化使用。用气端简单加温汽化即可变回气态，适配锅炉、灶具、工业窑炉、燃料电池各类场景。

四、气体合成

作用：以经过净化、分离调配好的高纯原料气体为反应物，在催化剂、高温高压条件下发生催化合成反应，生产液态 / 固态化工原料、燃料。
主流合成路线：N₂+3H₂→液氨；CO+H₂→甲醇、汽油、乙二醇；CO₂+H₂→合成甲烷、绿色甲醇等。
目的：
1. 将低值工业尾气转化为高附加值化工品。
钢厂尾气、焦炉煤气、煤矿瓦斯、生物质产气原本是低热值废气，通过合成转化为甲醇、尿素、液氨、车用燃料，大幅提升经济价值。
2. 生产国民经济基础大宗原料，包括氨、制冷剂、甲醇、替代汽柴油的合成燃料等。
3. 碳循环与低碳降碳捕获。
工业 CO₂与绿氢合成绿色燃料，实现二氧化碳资源化利用，适配碳中和政策要求。
4. 平衡全厂气体产能。富余氢气、一氧化碳通过合成消耗，稳定前端产气装置负荷，避免气体放空浪费，提升全厂整体能源利用率。