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1、第5期煤质技术2005年9月焦炉煤气制取甲醇工艺探讨姜旭明(七台河市亿达信煤焦化能源有限公司,七台河市154500)摘要以焦炉煤气为原料,压缩至211MPa后进入精脱硫装置,将气体中的总硫脱至011ppm以下。焦炉气中甲烷含量达2214%,采用纯氧催化部分氧化转化工艺,将气体中甲烷及少量多碳烃转化为合成甲醇用的一氧化碳和氢;经压缩进入甲醇合成装置。甲醇合成采用513MPa低压合成技术,精馏采用3塔流程。关键词焦炉煤气精脱硫合成气压缩甲醇合成甲醇精馏4亿达信煤焦化能源公司的80×10töa捣固焦炉的燃料气,其余部分送出界区做燃料气。炉工程2004年10月建成投产。生产后,面临
2、十分转化装置中,为实现气体转化,需要供给纯氧,重要的焦炉气出路问题。结合市场、环境等因素,考故设置空分装置。虑用焦炉气生产市场前景看好的甲醇产品,使焦化212技术方案工程成为具良好经济效益的环保型项目。(1)压缩。依生产路线需要,将焦炉气先压缩到211MPa送出,经精脱硫、转化后,压力降至约1生产规模与产品116MPa,再压缩到513MPa送甲醇合成装置。3本工程可利用焦炉气21220Nmöh,产甲醇焦炉气杂质和含尘量较高。气体净化前,焦炉914töh,年操作时间8000h,年产甲醇75200t。气压缩选用往复式压缩机,电机驱动;净化后的合甲醇装置规模75000t,年操作时
3、间8000h。成气压缩机与循环气压缩机合二为一,选用离心式主要产品的甲醇质量指标达到GB338-92优二合一机组,蒸气透平驱动。3等品,外观为无色透明液体,无特殊异臭气味。(2)精脱硫。焦炉气中含无机硫20mgöNm,其形态复杂,湿法难以脱除,为此采用干法脱硫。2技术方案铁钼加氢串氧化锰法,在焦炉气制合成氨工艺211工艺路线中已用多年,效果良好。本项目选择此法,并在氧鉴于焦炉煤气组成及甲醇合成对气体成分要化锰槽后再串钴钼加氢串氧化锌工艺,确保总硫≤求,确定以下工艺路线。0101ppm,满足转化和甲醇合成触媒对硫含量的严焦化厂来的焦炉煤气,先进入焦炉气柜缓冲稳格要求。压,压缩
4、至211MPa后进入精脱硫装置,将气体中(3)转化。气态烃转化工艺有蒸气转化法,催的总硫脱至011ppm以下。化部分氧化法和间歇催化转化法几种。本项目可研焦炉气中甲烷含量达2214%。采用纯氧催化部推荐催化部分氧化法。依据甲醇合成对原料气要求,分氧化转化工艺将气体中的甲烷及少量多碳烃转化拟采用纯氧催化部分氧化转化工艺。为合成甲醇的有用成分——一氧化碳和氢。转化后(4)甲醇合成。按压力分类,甲醇合成工艺可气体压缩至513MPa,进入甲醇合成装置。采用513分为高压、中压、低压法。低压法是目前国内外普MPa低压合成技术,精馏采用3塔流程。遍采用方法。我国70年代末和80年代初先
5、后引进甲醇合成的排放气,一部分用作转化装置预热ICI和鲁奇工艺技术,已实现反应器国产化。国内的E第5期煤质技术2005年9月反应器主要是管壳式等温反应器。本着国内加工原塔气升温后进入甲醇合成塔;在催化剂作用下,进则,拟采用低压合成技术,甲醇反应器为管壳式等行甲醇合成反应。主要反应如下:温反应器。CO+2H2=CH3OH+Q(5)甲醇精馏。甲醇合成采用铜系触媒后,粗CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q甲醇质量明显改善,杂质和高级烷烃量大幅减少,降此外,还有微量的副反应发生,产生少量杂质。较低了精馏塔负荷。3塔精馏将以往主精馏塔分为加典型的副反应为:压精馏塔和常压精馏塔;将加
6、压精馏塔塔顶来的甲2CO+4H2=CH3CH2OH+H2O+Q醇蒸气作为常压精馏塔热源,节约了蒸气。通常,32CH3OH=(CH3)2O+H2O+Q塔精馏比两塔精馏约降低能耗30%,但投资稍增。甲醇合成塔为管壳式反应器,管内装有甲醇合成触媒,壳程为沸腾热水。反应产生的热量用来生3工艺流程产中压饱和蒸气。因此,反应温度可稳定控制在一(1)精脱硫。压缩的焦炉气压力211MPa,温定范围内。出合成塔的气体入气气换热器,在此与度40℃,经过滤器滤去油雾后进氧化铁脱硫槽,脱合成塔入口气体换热,把入塔气加热到触媒活性温除气体中的无机硫后送转化装置预热。预热后压力度。出该换热器的气体经水
7、冷器用循环水冷却到约2102MPa,温度300～350℃,进入加氢转化器I;40℃。此时气体中大部分甲醇和水蒸气被冷凝,然气体中的有机硫在此转化为无机硫,不饱和烃加氢后在甲醇分离器内进行气液分离。分离出的气体,一饱和。另外,气体中氧也与氢反应生成水。加氢转部分作为循环气进入循环机,升压后与原料气混合化后的气体进入氧化锰脱硫槽,脱去大部分无机硫;去合成甲醇,进行下一循环;另一部分作为排放气,再进入加氢转化器II,将残留的有机硫彻底转化并经洗醇塔洗涤回收甲醇后送燃料气系统。经中温氧化锌脱硫槽把关,使总硫脱至≤011pp
