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新聞信息
 
焦爐煤氣合成甲醇技術(shù)
資料來源:天成化工

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    煤炭煉焦過程中產(chǎn)生的荒煤氣,經(jīng)過回收化學產(chǎn)品和凈化后稱凈煤氣,凈煤氣部分回焦化廠自用,剩余部分稱為剩余煤氣,通常叫焦爐煤氣。2008年全國焦炭生產(chǎn)量為2.8億t,其中獨立焦化廠產(chǎn)量占65%,機焦產(chǎn)量達95%以上。據(jù)估算,獨立焦化廠每年可供應(yīng)的剩余煤氣量為280億Nm3,但這些剩余煤氣大部分沒有得到有效利用,焦爐煤氣的綜合利用迫在眉睫。
    如何合理有效利用剩余的煤氣是非鋼鐵企業(yè)焦化廠面臨的一個十分嚴峻的問題,如果將如此大量的焦爐煤氣排放到空中,必將造成大氣的嚴重污染,而且浪費寶貴的化工資源。焦爐煤氣既可以作燃料,如城市煤氣民用、工藝煤氣發(fā)電,又可作化工原料,如生產(chǎn)合成氨、甲醇、二甲醚和提氫等。如果用來發(fā)電,上網(wǎng)費用高,利潤;焦爐煤氣制合成氨、尿素,雖有一定經(jīng)濟效益,但投資大,隨著國家對化肥優(yōu)惠政策的逐步取消,其經(jīng)濟效益必將受到影響,整體抗風險能力差;用焦爐煤氣生產(chǎn)甲醇,甲醇不僅當產(chǎn)品銷售,下游還可以進一步深加工,生產(chǎn)許多高附加值產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)鏈長,競爭力強,經(jīng)濟效益顯著。
    焦爐煤氣含55~59%的H2,24~28%的CH4,5~8%的CO,是理想的合成甲醇原料氣。采用催化或非催化轉(zhuǎn)化技術(shù),將CH4轉(zhuǎn)化成CO,即可進行甲醇合成。所以焦爐煤氣制甲醇,不僅解決了環(huán)境保護問題,實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟,并可為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益,是焦化廠綜合利用焦爐煤氣理想的選擇。
    我公司長期從事研究煤氣凈化、轉(zhuǎn)化及甲醇合成技術(shù),在總結(jié)國內(nèi)焦爐煤氣制甲醇技術(shù)的基礎(chǔ)上,對全流程進行優(yōu)化、改進。我公司開發(fā)的生產(chǎn)技術(shù),流程短,投資省,能耗低。主要包括:焦爐煤氣精脫硫、焦爐煤氣轉(zhuǎn)化、甲醇合成、甲醇精餾、空分等。利用該工藝生產(chǎn)甲醇產(chǎn)品,技術(shù)含量高,附加值高,環(huán)境污染小,競爭力強,生產(chǎn)成本低,產(chǎn)品質(zhì)量高,是目前較理想的焦爐煤氣綜合利用方法。

◆焦爐煤氣制甲醇工藝簡介及流程
    從焦化裝置經(jīng)化產(chǎn)回收后的焦爐煤氣,壓力約400mmH2O、40℃,直接進入氣柜,緩沖、穩(wěn)壓后,送往焦爐壓縮工段進行升壓至2.5MPa,冷卻到40℃后送往精脫硫裝置。精脫硫后的焦爐煤氣進入轉(zhuǎn)化工段,轉(zhuǎn)化后的合成氣溫度約950℃,回收余熱,再冷卻到40℃經(jīng)加壓壓縮到6.0MPa,換熱到220℃后送甲醇合成工段合成甲醇。從甲醇合成出來的粗甲醇去甲醇精餾工段,精餾提純產(chǎn)品甲醇。

    ⑴焦爐煤氣精脫硫    除脫除焦爐氣中無機硫外,為去除有機硫,采用加氫轉(zhuǎn)化法,將有機硫轉(zhuǎn)化成易去除的H2S,使合成氣含硫量小于0.1×10-6,以滿足合成甲醇的要求。

    ⑵焦爐煤氣轉(zhuǎn)化    焦爐煤氣轉(zhuǎn)化合成氣工藝,采用催化部分氧化法將煤氣中的甲烷轉(zhuǎn)化為CO和H2,控制出口氣甲烷含量約≤0.79%左右,達到甲醇合成氣要求。

    ⑶合成氣制甲醇    甲醇合成工藝按壓力可分為高、中、低壓法。目前國內(nèi)外普遍采用低壓合成技術(shù),一般操作壓在6.0MPa左右,反應(yīng)器主要是管殼式等溫反應(yīng)器。合成氣經(jīng)壓縮升溫后進入甲醇合成塔,在催化劑作用下,進行甲醇合成,主要反應(yīng)如下:
    CO+2H2=CH3OH
    CO2+3H2=CH3OH+H2O

    ⑷甲醇精餾    甲醇精餾普遍采用三塔精餾流程。從甲醇合成來的粗甲醇進入預(yù)精餾塔,塔頂分離出的馳放氣送燃氣系統(tǒng),塔底的甲醇液經(jīng)加壓精餾塔和常壓精餾塔分離制得精甲醇。

    ⑸空分    采用深冷空分技術(shù)獲得氧氣。

焦爐煤氣制甲醇工藝流程框圖如下:

流程圖

◆產(chǎn)品規(guī)
    甲醇產(chǎn)品質(zhì)量到達GB338—2004優(yōu)等品,外觀為無色透明液體,無特殊異臭氣味。

主要原料及公用工程消耗(按每產(chǎn)1噸甲醇計)

序號

名稱

規(guī)格

單位

定額消費

1

焦煤氣

 

Nm3

19502150

2

氧氣

99.6%

Nm3

410

3

380V

kW

40

 

 

10kV

kW

400870*

4

蒸汽

0.53.9MPa

t

-0.12.5*

5

循環(huán)水

32

t

300

             注: * —— 與原料氣及空分裝置壓縮機是否采用透平驅(qū)動有關(guān)

◆裝置投資
    100kt/a焦爐煤氣制甲醇裝置投資約24000萬,不包括總圖及運輸。
◆承包范圍
    可提供100~200kt/a不同規(guī)模的焦爐煤氣制甲醇裝置的轉(zhuǎn)讓、工程設(shè)計、部分硬件或工程總承包。

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