水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法
2023-09-20 20:09:10 1
水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法
【專利摘要】水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，本發明涉及甲醇的生產方法。本發明是要解決現有的焦爐煤氣生產甲醇的過程中沒有合適的燃料氣替代弛放氣做為預熱爐的加熱燃料的技術問題。本方法：將水煤氣和焦爐氣通入氣櫃，通入溼法脫硫塔粗脫硫，然後再經預脫硫塔、鐵鉬轉化器、鈷鉬轉化器、氧化鐵脫硫器的連續精脫硫，接著將精脫硫後的混合氣體分成兩部分，其中第一部分混合氣體通入預熱爐內升溫，然後進入轉化爐轉化，得到合成氣；第二部分混合氣體引入到預熱爐的燃燒器內，點火燃燒作為預熱爐的燃料；合成氣送入合成塔，合成的甲醇冷卻分離後液相經精餾後得到甲醇產品，分離後氣相送至煤焦油加氫變壓吸附裝置，回收氫氣。本法用於水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇。
【專利說明】水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及甲醇的生產方法。
【背景技術】
[0002]採用焦爐煤氣生產甲醇的過程是:焦爐煤氣通入氣櫃中，再經風機送入溼法脫硫塔粗脫硫；然後再經壓縮機壓縮後、經預脫硫塔、鈷鑰轉化器、氧化鐵脫硫器處理進行精脫硫，然後經預熱爐預熱、轉化爐部分氧化、再加壓後，進入合成塔合成甲醇、得到粗甲經冷卻分離後，液相經精餾處理，得到甲醇產品，氣相的85%返回至合成段進行循環利用，而餘下的15%為弛放氣，做為預熱爐的加熱介質通入預熱爐燃燒放熱，其工藝流程框圖如附圖1所示。在此焦爐煤氣生產甲醇的過程中，弛放氣作為預熱爐的燃料來產生熱量，由於弛放氣中含氫80%以上，而氫氣又是煤焦油加氫環節的重要原料，弛放氣須全部供給煤焦油加氫裝置才能保證煤焦油加氫的滿負荷生產。目前弛放氣既要供給煤焦油加氫裝置，又要作為預熱爐的燃料，兩者難以兼顧成為困擾現有焦爐煤氣生產甲醇的難點。
【發明內容】
[0003]本發明是要解決現有的焦爐煤氣生產甲醇的過程中沒有合適的燃料氣替代弛放氣做為預熱爐的加熱燃料的技術問題，而提供一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法。
[0004]本發明的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，具體按以下步驟進行:
[0005]一、將水煤氣發生爐產出的水煤氣通入氣櫃中，與通入氣櫃的焦爐氣在氣櫃內混合，得到混合氣體，其中混合氣體中水煤氣的體積百分比為15%~30% ；
[0006]二、將氣櫃中的混合氣體經風機加壓至表壓為20~30KPa，進入溼法脫硫塔，與脫硫液貧液逆向接觸，將混合氣體中的硫化氫脫除到20mg/L以下；
[0007]三、將經步驟二處理的混合氣體經壓縮機加壓到表壓為2.2~2.8MPa，經預脫硫塔、鐵鑰轉化器、鈷鑰轉化器、氧化鐵脫硫器的連續精脫硫，將混合氣體的總硫含量脫至小於 0.1ppm ；
[0008]四、將經步驟三處理的混合氣體分成兩部分，其中第一部分混合氣體通入預熱爐；第二部分混合氣體引入到預熱爐的燃燒器內，點火燃燒作為預熱爐的燃料；其中第一部分混合氣體與第二部分混合氣體的體積比為10~15:1，預熱爐內混合氣體升溫至600~6200C，然後進入轉化爐，將混合氣體中的甲烷轉化成一氧化碳和氫氣，得到合成氣；
[0009]五、步驟四得到的合成氣經合成壓縮機加壓到表壓為3.2~3.8MPa，送入合成塔，在合成甲醇觸媒的作用下合成甲醇，合成塔出口氣體溫度控制在280~300°C，氣體冷卻分離後的液相為粗甲醇，粗甲醇再經過精餾後，得到甲醇產品；氣體冷卻分離後的氣相的體積的85%返回至合成壓縮機循環，氣相的體積的15%送至煤焦油加氫變壓吸附裝置，回收得到氫氣。
[0010]本發明改變了常規的以富含80%氫氣的弛放氣做為預熱爐做為燃料的做法，而是將廉價的水煤氣應用到生產甲醇過程中，取部分水煤氣與焦爐氣的混合氣做為預熱爐燃料，而將甲醇合成塔的弛放氣用來提取氫氣，通過合理選擇用於作為燃料氣的混合氣及作為合成氣的混合氣體的比例，使作為燃料氣部分所釋放的能力恰恰滿足被加熱氣體的要求，使經濟效益提高15%~40%，收到良好的效果。本發明的方法節約了保貴的富氫氣源，收到了良好的效果，並且預熱爐內的燒嘴不需要做任何改動，就可以直接採用焦爐煤氣與水煤氣混合燃料供預熱爐使用。
[0011]本發明採用水煤氣與焦爐氣混合氣體作為甲醇的生產原料，既保證了甲醇的生產質量和純度，又能有效的控制生產成本。同時利用水煤氣與焦爐氣混合氣體給預熱爐升溫，保證提供預熱爐反應所需的足夠熱值，又能避免單獨使用焦爐氣或水煤氣熱值過高或過低，預熱爐溫度不達標的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是現有技術的工藝流程示意圖；
[0013]圖2是【具體實施方式】一的工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0014]【具體實施方式】一:本實施方式的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，具體按以下步驟進行:
[0015]一、將水煤氣發生爐產出的水煤氣通入氣櫃中，與通入氣櫃的焦爐氣在氣櫃內混合，得到混合氣體，其中混合氣體中水煤氣的體積百分比為15%~30% ；
[0016]二、將氣櫃中的混合氣體經風機加壓至表壓為20~30KPa，進入溼法脫硫塔，與脫硫液貧液逆向接觸，將混合氣體中的硫化氫脫除到20mg/L以下；
[0017]三、將經步驟二處理的混合氣體經壓縮機加壓到表壓為2.2~2.8MPa，經預脫硫塔、鐵鑰轉化器、鈷鑰轉化器、氧化鐵脫硫器的連續精脫硫，將混合氣體的總硫含量脫至小於 0.1ppm ；
[0018]四、將經步驟三處理的混合氣體分成兩部分，其中第一部分混合氣體通入預熱爐；第二部分混合氣體引入到預熱爐的燃燒器內，點火燃燒作為預熱爐的燃料；其中第一部分混合氣體與第二部分混合氣體的體積比為10~15:1，預熱爐內混合氣體升溫至600~6200C，然後進入轉化爐，將混合氣體中的甲烷轉化成一氧化碳和氫氣，得到合成氣；
[0019]五、步驟四得到的合成氣經合成壓縮機加壓到表壓為3.2~3.8MPa，送入合成塔，在合成甲醇觸媒的作用下合成甲醇，合成塔出口氣體溫度控制在280~300°C，氣體冷卻分離後的液相為粗甲醇，粗甲醇再經過精餾後，得到甲醇產品；氣體冷卻分離後的氣相的體積的85%返回至合成壓縮機循環，氣相的體積的15%送至煤焦油加氫變壓吸附裝置，回收得到氫氣。
[0020]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是步驟一中水煤氣的體積百分比組成為:一氧化碳為40%~50%、氫氣為32~38%，二氧化碳16~20%，其餘為雜質。其他與【具體實施方式】一相同。
[0021]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是步驟二中將氣櫃中的混合氣體經風機加壓至表壓為25~28KPa。其他與【具體實施方式】一相同。[0022]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是步驟二中的脫硫液為純鹼。其他與【具體實施方式】一至三之一相同。
[0023]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是步驟三中混合氣體經壓縮機加壓到表壓為2.5~2.7MPa。其他與【具體實施方式】一至四之一相同。
[0024]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至五之一不同的是步驟三中混合氣體的總硫含量脫至0.Οδρρη?ο其他與【具體實施方式】一至五之一相同。
[0025]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至六之一不同的是步驟四中第一部分混合氣體與第二部分混合氣體的體積比為12~13:1。其他與【具體實施方式】一至六之一相同。
[0026]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】一至七之一不同的是步驟四中第一部分混合氣體通入預熱爐內升溫至610~615°C。其他與【具體實施方式】一至七之一相同。
[0027]【具體實施方式】九:本實施方式與【具體實施方式】一至八之一不同的是步驟五中合成氣加壓到表壓為3.4~3.6MPa。其他與【具體實施方式】一至八之一相同。
[0028]【具體實施方式】十:本實施方式與【具體實施方式】一至九之一不同的是步驟五中合成塔出口溫度控制在285~295°C。其他與【具體實施方式】一至九之一相同。
[0029]【具體實施方式】十一:本實施方式與【具體實施方式】一至十之一不同的是步驟五中合成塔觸媒為銅基催化劑。其他與【具體實施方式】一至十之一相同。
[0030]【具體實施方式】十二:本實施方式與【具體實施方式】一至十一之一不同的是步驟五中合成氣的組成按體積百分比為60~65%的氫氣、20~30%的一氧化碳和餘量的雜質。其他與【具體實施方式】一至i 之一相 同。
[0031]本實施方式中所述的雜質為甲烷和氮氣。
[0032]用以下試驗驗證本發明的有益效果:
[0033]試驗1:本試驗I的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，具體按以下步驟進行:
[0034]一、將水煤氣發生爐產出的水煤氣通入氣櫃中，與通入氣櫃的焦爐氣在氣櫃內混合，得到混合氣體，其中混合氣體中水煤氣的體積百分比為25% ；
[0035]其中水煤氣的體積百分比組成為:一氧化碳為45%、氫氣為35%, 二氧化碳為18%,其餘為雜質；
[0036]二、將氣櫃中的混合氣體經風機加壓至表壓為20KPa，進入溼法脫硫塔，與脫硫液純鹼貧液逆向接觸，將混合氣體中的硫化氫脫除到9mg/L ；
[0037]三、將經步驟二處理的混合氣體經壓縮機加壓到表壓為2.5MPa，經預脫硫塔、鐵鑰轉化器、鈷鑰轉化器、氧化鐵脫硫器的連續精脫硫，將混合氣體的總硫含量脫至0.0Sppm ；
[0038]四、將經步驟三處理的混合氣體分成兩部分，其中第一部分混合氣體通入預熱爐；第二部分混合氣體引入到預熱爐的燃燒器內，點火燃燒作為預熱爐的燃料；其中第一部分混合氣體與第二部分混合氣體的體積比為10:1，預熱爐內混合氣體升溫至620°C，然後進入轉化爐，將混合氣體中的甲烷轉化成一氧化碳和氫氣，得到合成氣，合成氣中氫氣的體積百分比為60%，一氧化炭為30%，氮氣為5%，甲烷為5% ；
[0039]五、步驟四得到的合成氣加壓到3.5MPa，送入合成塔，在觸媒銅基催化劑的作用下合成甲醇，合成塔出口氣體溫 度控制在290°C，氣體冷卻分離後的液相為粗甲醇，粗甲醇再經過精餾後，得到甲醇產品；氣體冷卻分離後的氣相的體積的85%返回至合成壓縮機循環，氣相的體積的15%送至煤焦油加氫變壓吸附裝置，回收得到氫氣。
[0040]本試驗I改變了常規的以富含80%氫氣的弛放氣做為預熱爐做為燃料的做法，而是將廉價的水煤氣應用到生產甲醇過程中，取部分水煤氣與焦爐氣的混合氣做為預熱爐燃料，而將甲醇合成塔的弛放氣用來提取氫氣，通過合理選擇用於作為燃料氣的混合氣及作為合成氣的混合氣體的比例，使作為燃料氣部分所釋放的能力恰恰滿足被加熱氣體的要求，使經濟效益提高30%，若按此計算，一年可多產出6千萬左右的經濟效益，相當可觀，收到良好的效果。本試驗的方法節約了保貴的富氫氣源，收到了良好的效果，並且預熱爐內的燒嘴不需要做任何改動，就可以直接採用焦爐煤氣與水煤氣混合燃料供預熱爐使用，對原有的工藝設備基礎上改動方便。
【權利要求】
1.一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，其特徵在於該方法具體按以下步驟進行: 一、將水煤氣發生爐產出的水煤氣通入氣櫃中，與通入氣櫃的焦爐氣在氣櫃內混合，得到混合氣體，其中混合氣體中水煤氣的體積百分比為15%~30% ； 二、將氣櫃中的混合氣體經風機加壓至表壓為20~30KPa，進入溼法脫硫塔，與脫硫液貧液逆向接觸，將混合氣體中的硫化氫脫除到20mg/L以下； 三、將經步驟二處理的混合氣體經壓縮機加壓到表壓為2.2~2.8MPa，經預脫硫塔、鐵鑰轉化器、鈷鑰轉化器和氧化鐵脫硫器的連續精脫硫，將混合氣體的總硫含量脫至小於0.1ppm ； 四、將經步驟三處理的混合氣體分成兩部分，其中第一部分混合氣體通入預熱爐；第二部分混合氣體引入到預熱爐的燃燒器內，點火燃燒作為預熱爐的燃料；其中第一部分混合氣體與第二部分混合氣體的體積比為10~15:1，預熱爐內混合氣體升溫至600~620°C，然後進入轉化爐，將混合氣體中的甲烷轉化成一氧化碳和氫氣，得到合成氣； 五、步驟四得到的合成氣經合成壓縮機加壓到表壓為3.2~3.8MPa，送入合成塔，在合成甲醇觸媒的作用下合成甲醇，合成塔出口氣體溫度控制在280~300°C，氣體冷卻分離後的液相為粗甲醇，粗甲醇再經過精餾後，得到甲醇產品；氣體冷卻分離後的氣相的體積的85%返回至合成壓縮機循環，氣相的體積的15%送至煤焦油加氫變壓吸附裝置，回收得到氫氣。
2.根據權利要求1所述的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，其特徵在於步驟一中水煤氣的體積百 分比組成為:一氧化碳為40%~50%、氫氣為32~38%，二氧化碳16~20%，其餘為雜質。
3.根據權利要求1或2所述的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，其特徵在於步驟二中將氣櫃中的混合氣體經風機加壓至表壓為25~28KPa。
4.根據權利要求1或2所述的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，其特徵在於步驟二中的脫硫液為純鹼。
5.根據權利要求1或2所述的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法,其特徵在於步驟三中混合氣體經壓縮機加壓到表壓為2.5~2.7MPa。
6.根據權利要求1或2所述的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，其特徵在於步驟三中混合氣體的總硫含量脫至0.Οδρρη?ο
7.根據權利要求1或2所述的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，其特徵在於步驟四中第一部分混合氣體與第二部分混合氣體的體積比為12~13:1。
8.根據權利要求1或2所述的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，其特徵在於步驟四中第一部分混合氣體通入預熱爐內升溫至610~615°C。
9.根據權利要求1或2所述的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，其特徵在於步驟五中合成氣加壓到表壓為5.3~5.4MPa。
10.根據權利要求1或2所述的一種水煤氣與焦爐煤氣共同生產甲醇的方法，其特徵在於步驟五中合成塔觸媒為銅基催化劑。
【文檔編號】F23K5/00GK103524300SQ201310491497
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2013年10月18日
【發明者】馬世海, 戰麗萍, 馬慶, 孫喜忱, 陳建國 申請人:七臺河寶泰隆甲醇有限公司