焦?fàn)t煤氣制取甲醇工藝探討

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1、第5期煤質(zhì)技術(shù)2005年9月焦?fàn)t煤氣制取甲醇工藝探討姜旭明(七臺(tái)河市億達(dá)信煤焦化能源有限公司,七臺(tái)河市154500)摘要以焦?fàn)t煤氣為原料,壓縮至211MPa后進(jìn)入精脫硫裝置,將氣體中的總硫脫至011ppm以下。焦?fàn)t氣中甲烷含量達(dá)2214%,采用純氧催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝,將氣體中甲烷及少量多碳烴轉(zhuǎn)化為合成甲醇用的一氧化碳和氫;經(jīng)壓縮進(jìn)入甲醇合成裝置。甲醇合成采用513MPa低壓合成技術(shù),精餾采用3塔流程。關(guān)鍵詞焦?fàn)t煤氣精脫硫合成氣壓縮甲醇合成甲醇精餾4億達(dá)信煤焦化能源公司的80×10t?a搗固焦?fàn)t的燃料氣,其余部分送出界區(qū)做燃料氣。爐工程2004年10月建成投產(chǎn)。生產(chǎn)后,面臨

2、十分轉(zhuǎn)化裝置中,為實(shí)現(xiàn)氣體轉(zhuǎn)化,需要供給純氧,重要的焦?fàn)t氣出路問題。結(jié)合市場(chǎng)、環(huán)境等因素,考故設(shè)置空分裝置。慮用焦?fàn)t氣生產(chǎn)市場(chǎng)前景看好的甲醇產(chǎn)品,使焦化212技術(shù)方案工程成為具良好經(jīng)濟(jì)效益的環(huán)保型項(xiàng)目。(1)壓縮。依生產(chǎn)路線需要,將焦?fàn)t氣先壓縮到211MPa送出,經(jīng)精脫硫、轉(zhuǎn)化后,壓力降至約1生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)品116MPa,再壓縮到513MPa送甲醇合成裝置。3本工程可利用焦?fàn)t氣21220Nm?h,產(chǎn)甲醇焦?fàn)t氣雜質(zhì)和含塵量較高。氣體凈化前,焦?fàn)t914t?h,年操作時(shí)間8000h,年產(chǎn)甲醇75200t。氣壓縮選用往復(fù)式壓縮機(jī),電機(jī)驅(qū)動(dòng);凈化后的合甲醇裝置規(guī)模75000t,年操作時(shí)

3、間8000h。成氣壓縮機(jī)與循環(huán)氣壓縮機(jī)合二為一,選用離心式主要產(chǎn)品的甲醇質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到GB338-92優(yōu)二合一機(jī)組,蒸氣透平驅(qū)動(dòng)。3等品,外觀為無色透明液體,無特殊異臭氣味。(2)精脫硫。焦?fàn)t氣中含無機(jī)硫20mg?Nm,其形態(tài)復(fù)雜,濕法難以脫除,為此采用干法脫硫。2技術(shù)方案鐵鉬加氫串氧化錳法,在焦?fàn)t氣制合成氨工藝211工藝路線中已用多年,效果良好。本項(xiàng)目選擇此法,并在氧鑒于焦?fàn)t煤氣組成及甲醇合成對(duì)氣體成分要化錳槽后再串鈷鉬加氫串氧化鋅工藝,確保總硫≤求,確定以下工藝路線。0101ppm,滿足轉(zhuǎn)化和甲醇合成觸媒對(duì)硫含量的嚴(yán)焦化廠來的焦?fàn)t煤氣,先進(jìn)入焦?fàn)t氣柜緩沖穩(wěn)格要求。壓,壓縮

4、至211MPa后進(jìn)入精脫硫裝置,將氣體中(3)轉(zhuǎn)化。氣態(tài)烴轉(zhuǎn)化工藝有蒸氣轉(zhuǎn)化法,催的總硫脫至011ppm以下?；糠盅趸ê烷g歇催化轉(zhuǎn)化法幾種。本項(xiàng)目可研焦?fàn)t氣中甲烷含量達(dá)2214%。采用純氧催化部推薦催化部分氧化法。依據(jù)甲醇合成對(duì)原料氣要求,分氧化轉(zhuǎn)化工藝將氣體中的甲烷及少量多碳烴轉(zhuǎn)化擬采用純氧催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝。為合成甲醇的有用成分——一氧化碳和氫。轉(zhuǎn)化后(4)甲醇合成。按壓力分類,甲醇合成工藝可氣體壓縮至513MPa,進(jìn)入甲醇合成裝置。采用513分為高壓、中壓、低壓法。低壓法是目前國內(nèi)外普MPa低壓合成技術(shù),精餾采用3塔流程。遍采用方法。我國70年代末和80年代初先

5、后引進(jìn)甲醇合成的排放氣,一部分用作轉(zhuǎn)化裝置預(yù)熱ICI和魯奇工藝技術(shù),已實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器國產(chǎn)化。國內(nèi)的E第5期煤質(zhì)技術(shù)2005年9月反應(yīng)器主要是管殼式等溫反應(yīng)器。本著國內(nèi)加工原塔氣升溫后進(jìn)入甲醇合成塔;在催化劑作用下,進(jìn)則,擬采用低壓合成技術(shù),甲醇反應(yīng)器為管殼式等行甲醇合成反應(yīng)。主要反應(yīng)如下:溫反應(yīng)器。CO+2H2=CH3OH+Q(5)甲醇精餾。甲醇合成采用銅系觸媒后,粗CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q甲醇質(zhì)量明顯改善,雜質(zhì)和高級(jí)烷烴量大幅減少,降此外,還有微量的副反應(yīng)發(fā)生,產(chǎn)生少量雜質(zhì)。較低了精餾塔負(fù)荷。3塔精餾將以往主精餾塔分為加典型的副反應(yīng)為:壓精餾塔和常壓精餾塔;將加

6、壓精餾塔塔頂來的甲2CO+4H2=CH3CH2OH+H2O+Q醇蒸氣作為常壓精餾塔熱源,節(jié)約了蒸氣。通常,32CH3OH=(CH3)2O+H2O+Q塔精餾比兩塔精餾約降低能耗30%,但投資稍增。甲醇合成塔為管殼式反應(yīng)器,管內(nèi)裝有甲醇合成觸媒,殼程為沸騰熱水。反應(yīng)產(chǎn)生的熱量用來生3工藝流程產(chǎn)中壓飽和蒸氣。因此,反應(yīng)溫度可穩(wěn)定控制在一(1)精脫硫。壓縮的焦?fàn)t氣壓力211MPa,溫定范圍內(nèi)。出合成塔的氣體入氣氣換熱器,在此與度40℃,經(jīng)過濾器濾去油霧后進(jìn)氧化鐵脫硫槽,脫合成塔入口氣體換熱,把入塔氣加熱到觸媒活性溫除氣體中的無機(jī)硫后送轉(zhuǎn)化裝置預(yù)熱。預(yù)熱后壓力度。出該換熱器的氣體經(jīng)水

7、冷器用循環(huán)水冷卻到約2102MPa,溫度300～350℃,進(jìn)入加氫轉(zhuǎn)化器I;40℃。此時(shí)氣體中大部分甲醇和水蒸氣被冷凝,然氣體中的有機(jī)硫在此轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫,不飽和烴加氫后在甲醇分離器內(nèi)進(jìn)行氣液分離。分離出的氣體,一飽和。另外,氣體中氧也與氫反應(yīng)生成水。加氫轉(zhuǎn)部分作為循環(huán)氣進(jìn)入循環(huán)機(jī),升壓后與原料氣混合化后的氣體進(jìn)入氧化錳脫硫槽,脫去大部分無機(jī)硫;去合成甲醇,進(jìn)行下一循環(huán);另一部分作為排放氣,再進(jìn)入加氫轉(zhuǎn)化器II,將殘留的有機(jī)硫徹底轉(zhuǎn)化并經(jīng)洗醇塔洗滌回收甲醇后送燃料氣系統(tǒng)。經(jīng)中溫氧化鋅脫硫槽把關(guān),使總硫脫至≤011pp