輕烴(天然氣、煤層氣、焦爐氣、煉廠氣等)的主要成分為CH4，可直接用作燃料，也可轉化成CO＋H2合成氣制取甲醇、合成氨等化學產品。輕烴大宗用于生產甲醇和合成氨原料氣，要達到產品的氫碳比平衡，與所采用的轉化工藝有關。CH4轉化成甲醇合成氣時，必須滿足甲醇(CH3OH)合成的化學當量比為n(H2)／n(CO)＝2的要求。如果采用CH4一段蒸汽轉化工藝制甲醇，其n(H2)／n(CO)＝3，多出的1個H2或在甲醇合成后隨循環(huán)氣弛放，或采用補充CO2源的辦法使之氫碳比達到2。如果采用一段純氧自熱轉化工藝，雖然其n(H2)／n(CO)＝2，但由于實際轉化過程決定于水煤氣變換的反應平衡，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路進行換熱蒸汽轉化、外熱蒸汽轉化和直入二段爐)純氧轉化工藝，利用兩者轉化組成的特點，即蒸汽轉化串純氧自熱轉化(亦稱二段爐)，出口的約1 000 ℃轉化氣用作換熱轉化熱源進行CH4水蒸氣轉化，以補充自熱轉化中H2含量的不足，不僅可以通過自然增碳的辦....