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新聞信息
 
焦爐煤氣合成甲醇技術
資料來源:天成化工

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    煤炭煉焦過程中產生的荒煤氣,經過回收化學產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年全國焦炭生產量為2.8億t,其中獨立焦化廠產量占65%,機焦產量達95%以上。據估算,獨立焦化廠每年可供應的剩余煤氣量為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、工藝煤氣發電,又可作化工原料,如生產合成氨、甲醇、二甲醚和提氫等。如果用來發電,上網費用高,利潤薄;焦爐煤氣制合成氨、尿素,雖有一定經濟效益,但投資大,隨著國家對化肥優惠政策的逐步取消,其經濟效益必將受到影響,整體抗風險能力差;用焦爐煤氣生產甲醇,甲醇不僅當產品銷售,下游還可以進一步深加工,生產許多高附加值產品,產業鏈長,競爭力強,經濟效益顯著。
    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化技術,將CH4轉化成CO,即可進行甲醇合成。所以焦爐煤氣制甲醇,不僅解決了環境保護問題,實現循環經濟,并可為企業帶來良好的經濟效益,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、轉化及甲醇合成技術,在總結國內焦爐煤氣制甲醇技術的基礎上,對全流程進行優化、改進。我公司開發的生產技術,流程短,投資省,能耗低。主要包括:焦爐煤氣精脫硫、焦爐煤氣轉化、甲醇合成、甲醇精餾、空分等。利用該工藝生產甲醇產品,技術含量高,附加值高,環境污染小,競爭力強,生產成本低,產品質量高,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
    從焦化裝置經化產回收后的焦爐煤氣,壓力約400mmH2O、40℃,直接進入氣柜,緩沖、穩壓后,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化工段,轉化后的合成氣溫度約950℃,回收余熱,再冷卻到40℃經加壓壓縮到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,采用加氫轉化法,將有機硫轉化成易去除的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焦爐煤氣轉化    焦爐煤氣轉化合成氣工藝,采用催化部分氧化法將煤氣中的甲烷轉化為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。目前國內外普遍采用低壓合成技術,一般操作壓在6.0MPa左右,反應器主要是管殼式等溫反應器。合成氣經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精餾塔,塔頂分離出的馳放氣送燃氣系統,塔底的甲醇液經加壓精餾塔和常壓精餾塔分離制得精甲醇。

    ⑸空分    采用深冷空分技術獲得氧氣。

焦爐煤氣制甲醇工藝流程框圖如下:

流程圖

◆產品規
    甲醇產品質量到達GB338—2004優等品,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1噸甲醇計)

序號

名稱

規格

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

循環水

32

t

300

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

◆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不同規模的焦爐煤氣制甲醇裝置的轉讓、工程設計、部分硬件或工程總承包。

備案序號:蜀ICP備06013265號
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