CN104130104A - 7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法 - Google Patents

7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104130104A
CN104130104A CN201410313494.9A CN201410313494A CN104130104A CN 104130104 A CN104130104 A CN 104130104A CN 201410313494 A CN201410313494 A CN 201410313494A CN 104130104 A CN104130104 A CN 104130104A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
coke
methanol
mentioned steps
chopped
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410313494.9A
Other languages
English (en)
Inventor
王洪记
褚宏春
李存宝
梁道广
吕运江
朱本启
张志伟
郭宝贵
李存涛
石柏洲
亓栋
宋淑群
王伟
赵忠萍
石金田
黄涛
韩飞
李仕超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
COAL BRANCH YANZHOU MINING GROUP Co Ltd
Original Assignee
COAL BRANCH YANZHOU MINING GROUP Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by COAL BRANCH YANZHOU MINING GROUP Co Ltd filed Critical COAL BRANCH YANZHOU MINING GROUP Co Ltd
Priority to CN201410313494.9A priority Critical patent/CN104130104A/zh
Publication of CN104130104A publication Critical patent/CN104130104A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/1516—Multisteps
    • C07C29/1518—Multisteps one step being the formation of initial mixture of carbon oxides and hydrogen for synthesis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

本发明属于焦炉气综合利用技术领域，具体为7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法。本发明针对焦炉气组分特点，解决现有技术中存在的对焦炉气中氢气组分利用的不足之处，结合焦化企业自产7～24mm杂碎焦内在质量好、价格低、销售困难的实际情况，改进优化生产流程，实现焦炉气有效组分的充分利用。本发明以焦炉气中富裕的H2为基准补足碳源，以焦化企业自产7～24mm杂碎焦为原料，以连续富氧常压造气炉制气，配套气体净化处理***，提高现有企业甲醇生产能力，充分利用氢气资源，从而达到投资少、增产多、整体经济效益提高的目的。

Description

7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法
技术领域
本发明属于焦炉气综合利用技术领域,具体为7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法。 
背景技术
我国是焦炭生产大国，焦炭生产过程中副产大量焦炉气，大型焦化厂尤其是独立焦化厂必须配套建设可行有效的焦炉气综合利用装置。焦炉气成分比较复杂且不稳定，一般情况下，经过净化后的焦炉气低热值为17580～18420kJ/m3，密度为0.45～0.48kg/m3，组分的主要特点表现为氢多碳少，按照体积分数计，焦炉气中CH4近25%，CO、CO2、CH4、CnHm合计约40%，H2可高达60%。 
根据焦炉气组分特点，目前主要利用途径，一是直接用于城市民用燃气，该途径受制于地域、民用气量、燃烧清洁性等因素，正在逐步被天然气取代；二是用于燃气轮机发电，该利用途径的经济效益受制于入网电价；三是经过转化、提氢等不同的加工过程，合成甲醇、合成氨等化学品；四是经过甲烷化等加工过程，生产合成天然气（SNG）、压缩天然气（CNG）或者液化天然气（LNG）等清洁燃料。由于甲醇是基础化工原料，用途广泛,便于储存和运输，近10年来国内建设了较多的以焦炉气为原料生产甲醇的装置。一般情况下，焦炭规模与配套甲醇的规模比例为10比1，即100万t/a焦炭装置要配套建设10万t/a甲醇装置。 
目前，以焦炉气为原料生产甲醇的常用工艺流程示意如图1所示。 
来自炼焦***的焦炉气经过初步净化脱硫和精脱硫，将H2S含量脱至0.1ppm以下，进入转化炉将焦炉气中的甲烷转化成生产甲醇用的合成气CO和H2。由于目前的技术水平所限，合成气经一次反应合成甲醇的收率较低，要采用循环式反应。为了使合成循环气中惰性气体含量维持在一定范围内，在进循环机前需要排放掉一部分未反应气体（即驰放气），其余绝大部分气体进入压缩机加压后与新鲜的合成气混合返回合成塔循环使用。由于焦炉气组分的主要特点表现为氢多碳少，转化后的合成气中H2含量更高，氢碳比约为2.78，而生产甲醇的合成气氢碳比要求为2.10～2.15。合成气中过剩的氢气，以驰放气（含氢气70%）排放，只能作为燃料回用于转化炉或焦炉加热***烧掉，浪费了宝贵的氢气资源，同时也会导致甲醇合成气循环量大，装置能耗高。 
发明内容
本发明针对焦炉气组分特点，解决现有技术中存在的对焦炉气中氢气组分利用的不足之处，结合焦化企业自产7～24mm杂碎焦内在质量好、价格低、销售困难的实际情况，改进优化生产流程，实现焦炉气有效组分的充分利用。本发明以焦炉气中富裕的H2为基准补足碳源，以焦化企业自产7～24mm杂碎焦为原料，以连续富氧常压造气炉制气，配套气体净化处理***，提高现有企业甲醇生产能力，充分利用氢气资源，从而达到投资少、增产多、整体经济效益提高的目的。 
本发明的技术方案如下：
7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法，其步骤如下：
（1）来自炼焦***的焦炉气进入湿法脱硫，将气体中的无机硫脱除95%以上，出脱硫塔的气体经出口水封送入气柜；吸收H2S后的脱硫富液进入再生***，再生后的贫液送回脱硫***循环使用；
（2）7～24mm杂碎焦、0.3MPa蒸汽和纯度99.6%的氧气进入常压富氧连续造气炉，所产水煤气经除尘、湿法脱硫等净化后进入上述步骤（1）气柜；
（3）上述步骤（1）中气柜来脱无机硫后的合成气经压缩、干法脱硫、精脱硫，将总硫脱除至0.1ppm以下进入转化炉，与蒸汽和来自空分的氧气混合，在镍基催化剂的作用下将焦炉气中的甲烷转化成生产甲醇用的有效气CO和H2；
（4）出转化炉的合成气经废热锅炉换热工序回收能量并降温后，经水冷器分离水后送往合成气压缩机，经压缩并预热后进入甲醇合成塔合成甲醇；甲醇合成驰放气经变压吸附（PSA-H）工序回收H2后的尾气送转化炉加热***综合利用，回收的H2回到合成压缩用于生产甲醇。
上述步骤（2）中除尘采用电除尘或者文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘脱硫。 
上述步骤（2）中湿法脱硫采用MDEA法、NHD法。 
上述步骤（2）中湿法脱硫还可以采用栲胶法或者改良ADA法。 
上述步骤（3）中干法脱硫采用二段加氢铁钼转换催化剂，温度280～320℃、压力2.4～2.65MPa，用于脱除有机硫。 
上述步骤（3）中精脱硫采用中温氧化锌脱硫剂，温度350℃、压力2.4MPa，用于脱除H2S。 
上述步骤（3）中干法脱硫和精脱硫二者串联配置，脱硫精度达到H2S含量小于0.1ppm。 
上述步骤（3）中甲醇合成采用中、低压甲醇合成工艺，合成压力5.0～13.0MPa、温度210～270℃，采用铜系催化剂。 
上述步骤（4）中所述的变压吸附（PSA-H）工序，条件为压力0.8～3.5MPa，温度≤40℃，H2回收率75%～95%，H2纯度（v）96%～99.999%。 
本发明的有益效果为：
1.本发明为充分利用焦炉气中的H2组分，首次提出以富裕的H2量为基准，以企业自产7～24mm杂碎焦为原料，采用连续富氧造气炉制气补充碳源增产甲醇。
2.本发明从根本上解决了焦炉气制甲醇H2过剩问题，充分发挥了焦炉气富氢优势，提高了甲醇产量，降低了消耗。 
3.本发明充分考虑了焦化企业自产7～24mm杂碎焦价格低、销售困难的现实，可以综合利用企业自产产品，提高企业整体经济效益。 
4.本发明充分考虑了生产甲醇的现有焦化企业建有空分装置，采用连续富氧造气炉制气补碳可以充分利用现有空分装置富裕氧气，减少投资。 
5.本发明新建一套造气装置，为事故状态下焦炉的保护提供了一个加热用的应急气源（由于焦炉是连续生产不能停止，焦炉一旦长时间停止加热就要报废，从保护焦炉的方面考虑独立焦化企业也需要有一个备用的加热用应急气源）。
附图说明
图1为本发明背景技术中记载的流程图。 
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。 
实施例
来自湿法脱硫等净化处理的焦炉气49000Nm3/h，温度40℃，压力0.104MPa，组分（v%）：H2 61.1,CH4 23.5,CO 8.5,CO2 2.1,N2 3.0,CnHm 1.5,O2 0.3,H2S 40mg/Nm3,有机硫120mg/Nm3。 
7～24mm杂碎焦5.625t/h、0.3MPa蒸汽9t/h和纯度99.6%的氧气2900Nm3/h进入常压富氧连续造气炉，所产水煤气经电除尘和NHD法脱硫，得到净水煤气12000Nm3/h，温度40℃，压力0.104MPa，组分（v%）：H2 35.0,CO 45.8,CO2 17.5,CH4 0.5, N2 0.9,O2 0.3,H2S 40mg/Nm3,有机硫120mg/Nm3。 
上述焦炉气、水煤气进入气柜混合后，经压缩到2.65MPa，预热至300℃进入铁钼转化器，将大部分有机硫加氢转化为无机硫，经氧化锌脱硫槽将总硫脱除至0.1ppm以下。完成脱硫后的混合气与来自转化炉废热锅炉的3.9MPa饱和蒸汽混合，再经预热器与加热炉加热至650℃，与来自空分并加热至480～510℃的氧气混合，在有镍触媒的转化炉内将焦炉气中的甲烷转化成生产甲醇用的合成气CO和H2，得到转化气83606Nm3/h，组分（v%）：H2 67.17,CO 20.28,CO2 9.72,CH4 0.9, N2 1.93，温度40℃，压力2.3MPa。 
上述转化气经废热锅炉换热工序回收能量并降温后，经水冷器分离水后送往合成气压缩机，压缩至5.3MPa并预热至225℃进入甲醇合成塔，经催化、绝热等温反应生成含甲醇（6～7）％的反应气，反应气出塔后经换热、冷却与循环气分离生成粗甲醇40.938t/h，粗甲醇经精馏产出精甲醇32.75t/h。未反应的气体循环使用，以提高甲醇转化率。甲醇合成驰放气经变压吸附工序回收H2 5030Nm3/h，其中H2含量99.4%（v），温度40℃，压力2.3MPa，回到合成压缩用于生产甲醇。回收H2后的驰放气尾气6634Nm3/h，送转化炉加热***综合利用。 

Claims (9)

1.7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法，其步骤如下：
（1）来自炼焦***的焦炉气进入湿法脱硫，将气体中的无机硫脱除95%以上，出脱硫塔的气体经出口水封送入气柜；吸收H2S后的脱硫富液进入再生***，再生后的贫液送回脱硫***循环使用；
（2）7～24mm杂碎焦、0.3MPa蒸汽和纯度99.6%的氧气进入常压富氧连续造气炉，所产水煤气经除尘、湿法脱硫等净化后进入上述步骤（1）气柜；
（3）上述步骤（1）中气柜来脱无机硫后的合成气经压缩、干法脱硫、精脱硫，将总硫脱除至0.1ppm以下进入转化炉，与蒸汽和来自空分的氧气混合，在镍基催化剂的作用下将焦炉气中的甲烷转化成生产甲醇用的有效气CO和H2；
（4）出转化炉的合成气经废热锅炉换热工序回收能量并降温后，经水冷器分离水后送往合成气压缩机，经压缩并预热后进入甲醇合成塔合成甲醇；甲醇合成驰放气经变压吸附（PSA-H）工序回收H2后的尾气送转化炉加热***综合利用，回收的H2回到合成压缩用于生产甲醇。
2.根据权利要求1所述的7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法，其特征在于，上述步骤（2）中除尘采用电除尘或者文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘脱硫。
3.根据权利要求1所述的7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法，其特征在于，上述步骤（2）中湿法脱硫采用MDEA法、NHD法。
4.根据权利要求1所述的7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法，其特征在于，上述步骤（2）中湿法脱硫还可以采用栲胶法或者改良ADA法。
5.根据权利要求1所述的7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法，其特征在于，上述步骤（3）中干法脱硫采用二段加氢铁钼转换催化剂，温度280～320℃、压力2.4～2.65MPa，用于脱除有机硫。
6.根据权利要求1所述的7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法，其特征在于，上述步骤（3）中精脱硫采用中温氧化锌脱硫剂，温度350℃、压力2.4MPa，用于脱除H2S。
7.根据权利要求5或6所述的7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法，其特征在于，上述步骤（3）中干法脱硫和精脱硫二者串联配置，脱硫精度达到H2S含量小于0.1ppm。
8.根据权利要求1所述的7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法，其特征在于，上述步骤（3）中甲醇合成采用中、低压甲醇合成工艺，合成压力5.0～13.0MPa、温度210～270℃，采用铜系催化剂。
9.根据权利要求1所述的7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法，其特征在于，上述步骤（4）中所述的变压吸附工序，条件为压力0.8～3.5MPa，温度≤40℃，H2回收率75%～95%，H2纯度（v）96%～99.999%。
CN201410313494.9A 2014-07-03 2014-07-03 7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法 Pending CN104130104A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410313494.9A CN104130104A (zh) 2014-07-03 2014-07-03 7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410313494.9A CN104130104A (zh) 2014-07-03 2014-07-03 7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104130104A true CN104130104A (zh) 2014-11-05

Family

ID=51803012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410313494.9A Pending CN104130104A (zh) 2014-07-03 2014-07-03 7～24mm杂碎焦制气补碳增产甲醇的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104130104A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101003359A (zh) * 2006-12-14 2007-07-25 杨献斌 以焦炉气制氢水煤气补碳制备甲醇合成气的方法
CN101125796A (zh) * 2007-09-06 2008-02-20 临汾同世达实业有限公司 焦炉煤气制氢与焦粒共制合成气生产醇醚燃料的方法
CN101538483A (zh) * 2009-04-03 2009-09-23 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种利用煤制气和焦炉气为原料多联产的工艺
CN103524300A (zh) * 2013-10-18 2014-01-22 七台河宝泰隆甲醇有限公司 水煤气与焦炉煤气共同生产甲醇的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101003359A (zh) * 2006-12-14 2007-07-25 杨献斌 以焦炉气制氢水煤气补碳制备甲醇合成气的方法
CN101125796A (zh) * 2007-09-06 2008-02-20 临汾同世达实业有限公司 焦炉煤气制氢与焦粒共制合成气生产醇醚燃料的方法
CN101538483A (zh) * 2009-04-03 2009-09-23 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种利用煤制气和焦炉气为原料多联产的工艺
CN103524300A (zh) * 2013-10-18 2014-01-22 七台河宝泰隆甲醇有限公司 水煤气与焦炉煤气共同生产甲醇的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周孟仁: "煤炭常压固定层富氧连续气化技术的展望（下）", 《小氮肥技术设计》, vol. 22, no. 4, 31 December 2001 (2001-12-31), pages 3 - 9 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101705115B (zh) 一种催化气化煤基能源化工产品多联产***及方法
CN103898265B (zh) 一种焦炉煤气改质直接还原铁矿石***装置及方法
CN102703108B (zh) 一种费托合成及尾气利用的工艺方法
CN102703107B (zh) 一种由生物质生产的合成气制造液态烃产品的方法
CN102517108A (zh) 一种利用焦炉气制液化天然气联产液氨的工艺
CN101289620A (zh) 干熄焦联产合成气及其下游产品甲醇一体化工艺
CN103820183B (zh) 一种焦炉气直接补二氧化碳制合成天然气的方法
CN104177227B (zh) 焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法
CN101550052B (zh) 含甲烷合成气生产甲醇联产甲烷工艺
CN103194286B (zh) 一种由碳氢工业尾气合成代用天然气的甲烷化方法
CN105385473A (zh) 一种基于化学链气化的煤制氢气及甲烷的工艺
CN101096331A (zh) 以焦炉气为原料一体化生产液氨和甲醇和/或二甲醚的方法
CN103804138B (zh) 一种焦炉煤气制甲醇工艺
CN109020780A (zh) 一种煤气化耦合煤焦化制甲醇***及方法
CN109181776B (zh) 一种集成燃料电池发电的煤基多联产***及方法
CN103952197A (zh) 一种利用发电***中产生的热解气联产lng的工艺
CN105883851B (zh) 一种新型气化与热解耦合煤气多联产工艺
CN110862839B (zh) 一种煤制天然气联产甲醇的***及方法
CN105733717A (zh) 一种高效煤制天然气变换工艺***
CN102676251B (zh) 一种焦炉煤气制甲烷的工艺
CN104987892B (zh) 一种分级气化化工未反应气适度循环型化工‑动力多联产***
CN104119972A (zh) 一种适应于煤制气的多功能耐硫甲烷化变换工艺
CN204874343U (zh) 一种沼气与焦炉煤气联合生产甲醇装置
CN101818087B (zh) 焦炉气制合成天然气的新工艺
CN105001899A (zh) 清洁煤基合成制蜡的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20141105

RJ01 Rejection of invention patent application after publication