关于焦炉煤气制甲醇的补碳问题

关于焦炉煤气制甲醇的补碳问题

刘洪斌赵丹

（吉林东圣焦化有限公司吉林省白山市134308）

摘要：焦化厂的剩余焦炉煤气（COG）制甲醇工艺，在国内已普遍推广开来。但由于COG中的氢碳比远高于甲醇合成所需的理想比例，大量氢气存在于弛放气中，降低了COG的利用率。如对COG适当的补充碳源，优化甲醇合成气体的氢碳比，使COG得到充分合理利用，既可减少COG的浪费，又可增加甲醇产量，提高甲醇装置的整体经济效益。

关键词：焦炉煤气甲醇补碳

1.0 前言：

当前，对COG制甲醇装置补充碳源的手段较多。距钢厂较近的装置可补充转炉煤气；距化肥厂较近的装置可补充脱碳工序的弛放气；如果附近有二氧化碳或其他碳源亦可补充。对于独立焦化厂，不具备上述条件，即可利用变压吸附（PSA）技术，从甲醇弛放气中回收碳源，即回收含CO、CO2、CH4等有效组分(富碳气)，补充到甲醇系统中，从而降低甲醇合成气体的氢碳比，达到优化指标的目的。

利用PSA技术，从甲醇弛放气中提取富碳气是一项成熟技术，国内已有多家生产甲醇的化工厂应用。例如某天然气制甲醇企业的甲醇弛放气PSA补碳装置，从2004年投产至今，一直稳定运行。吸附剂（分子筛）只在2011年做少许添加。

2.0 甲醇弛放气PSA补碳工艺

2.1 甲醇弛放气PSA补碳技术

吸附分离过程是用多孔固体(吸附剂)处理流体

(气体或液体)混合物，使其中所含有的一种或多种组

分积聚或凝缩在其表面，达到分离目的的化工单元操

作。

国内的科研单位已研究生产出符合甲醇生产补

碳工艺要求的PSA吸附剂。并根据吸附剂的性能，设

计开发了甲醇弛放气PSA补碳工艺，见图一：

该工艺依托先进的PSA吸附剂研究成果，充分利

用了各种吸附剂对气体吸附选择性的不同，把传统甲

醇弛放气PSA工艺中的产品种类由2种变为3种，由

只能用于甲醇弛放气制氢工艺发展到为甲醇系统补碳工艺，极大的拓展了PSA技术的应用领域。使得天然气制甲醇和COG制甲醇工艺中的多氢少碳问题得到很好的解决［1］［2］。该技术在甲醇行业迅速得以推广，先后有山西焦化集团有限公司、神华乌海煤焦化有限公司等十余家甲醇生产企业，采用了该项技术，取得了良好的经济效益。

2.2 某天然气制甲醇企业甲醇弛放气PSA补碳装置

该厂以天然气为原料的甲醇生产企业。甲醇生产能力为30万吨/年。甲醇系统于2004年选用甲醇弛放气PSA补碳工艺，采用冲洗流程处理甲醇合成弛放气。PSA补碳装置投用以来，生产稳定运行,各项指标均达到了设计要求。以设计能力为10万吨/年的1#车间为例，甲醇弛放气PSA补碳装置投用后，年产量由10万吨增加到12万吨，涨幅20%，企业取得了良好的经济效益。表一为该厂2012年4月1日和4月2日的运行数据。

表一天然气制甲醇工艺甲醇弛放气PSA补碳装置运行数据统计表

组分CO CO2CH4H2N2Σ

组成V% 3.01 4.99 6.83 83.71 1.46 100 弛放气

流量（Nm3/h) 526.75 873.25 1195.25 14649.25 255.50 17500

组成V% 9.01 21.32 25.65 41.53 2.49 100 富碳气

流量（Nm3/h) 365.81 865.59 1041.39 1686.12 101.09 4060

组成V% 8.15 0.05 8.09 77.79 5.92 100 富氮气

流量（Nm3/h) 143.44 0.88 142.38 1369.10 104.19 1760

组成V% 0.14 0.08 0.11 99.04 0.43 99.8 富氢气

流量（Nm3/h) 16.30 9.31 12.80 11528.26 50.05 11616.72 根据表一数据得出，该厂PSA补碳装置处理甲醇弛放气，得到的产品富碳气用于甲醇系统补碳。弛放气中的二氧化碳基本可以全部回收，一氧化碳的回收率为69.45%，甲烷的回收率为87.13%。同时，因冲洗等原因，氢气的回收率为11.5%，氮气的脱除率为60.4%。

3.0 甲醇弛放气PSA补碳工艺在COG制甲醇装置应用的效益概算

3.1 6万吨/年COG制甲醇装置弛放气PSA补碳工艺物料概算

以设计能力为6万吨/年COG制甲醇装置运行数据为计算依据，甲醇系统在满负荷情况下，合成的弛放气量约为6000Nm3/h，根据弛放气的分析数据，采用弛放气PSA补碳工艺，参照表一的生产运行数据，推算出6万吨/年COG制甲醇系统PSA补碳装置产品组分的组成，见下表：

表二 6万吨/年COG制甲醇装置弛放气PSA补碳工艺组分及组成统计表

组分CO CO2CH4H2N2Σ

含量，V% 4.92 6.4 3.63 76.62 8.43 100 弛放气

流量，Nm3/h 295.2 384 217.8 4597.2 505.8 6000

含量，V% 13.59 25.46 12.6 35.08 13.26 100 富碳气

流量，Nm3/h 205 384 190 529 200 1508

含量，V% 10.82 0.05 3.50 57.87 27.76 100 富氮气

流量，Nm3/h 80.4 0.4 26 430 206.3 743.1

含量，V% 0.24 0.11 0.06 96.93 2.65 100 富氢气

流量，Nm3/h 9.13 4.1 2.33 3618 99.1 3732.66 弛放气PSA补碳装置回收的富碳气，经过转化炉的甲烷转化率按98%计算，转化为一氧化碳的甲烷的量为132.31 Nm3/h，转化为二氧化碳的甲烷的量为53.82Nm3/h。对COG转化和富碳气转化后的气体进行整理，估算出PSA补碳装置投用后转化工序出口的气体组成，见下表：

表三甲醇弛放气变压吸附补碳转化出口气体组分统计表

组分CO2CO CH4H2N2ΣCOG转化，Nm3/h 1818.19 4499 183.5 16830.8 498 23829.5 富碳气转化，Nm3/h 437.82 337.32 3.64 540.52 201.35 1520.65 合计，Nm3/h 2256.01 4836.34 187.14 17371.32 699.35 25350.2 由表三得出，弛放气PSA装置投用前，合成系统入口新鲜气的氢碳比为2.38；弛放气PSA补碳装置投用后，合成系统入口的补充气的氢碳比为2.13，基本符合甲醇合成补充气最佳氢碳比理论值

2.05～2.15的要求。

3.2 6万吨/年COG制甲醇装置PSA补碳工艺效益概算

甲醇合成反应如下：

CO+2H2?CH3OH (1)

CO2+3H2?CH3OH (2)

根据工艺特点可知，富碳气中的有效组分，即碳元素实现了全循环，均被合成甲醇。全年生产按8000小时计算，则每年可增产甲醇0.88万吨。甲醇的价格按2300元/吨计算，全年可创产值2024万元。

3.3 6万吨/年COG制甲醇装置PSA补碳工艺运行费用概算

（1）项目投资以及设备折旧费用

6万吨/年COG制甲醇装置回收甲醇弛放气中的一氧化碳、二氧化碳、甲烷等组分，按照冲洗流程设计，则需采用6个吸附塔工艺。按照每小时8000Nm3的弛放气量处理能力，初步预计整套装置的总投资为580万元左右，不含土建费用、安装费用。土建费用和安装费用初步按120万元计算。则该项目的投资为700万元。

另外，由于合成入口新鲜气的分子量增加6.55%，气量增加6%，因此要考虑合成循环机改造。需要把原有1000KW的循环机电机的功率增加到1250KW。预计投资60万元左右。则整个项目的投资约为760万元。按照财务对设备折旧的相关规定，设备的折旧期按15年计算，则每年的设备折旧运行费用为51万元；

（2）气体压缩的功率消耗

由于富碳气要通过压缩机加压，由0.0035MPa（G）加压到2.1MPa（G），富碳气经转化后进COG 压缩机四级，最后加压至5.3MPa后进合成系统。气体压缩所需功率就包括上述两部分。经计算［3］增加的总功率约为312KW。另外，由增加合成系统的循环量而增加的功率约为125KW 。则增加的功率共计437KW。甲醇系统年生产时间按8000小时计算，则气体压缩的运行费用约为175万元。

（3）原料气成本

因为合成弛放气只作为燃料气消耗，因此在计算甲醇弛放气PSA补碳装置投用后增产的甲醇成本时，原料气的成本只按其燃烧低热值计算。甲醇弛放气PSA补碳装置回收利用的富碳气中，一氧化碳组分、甲烷组分是可以经燃烧放出热量的。其中，一氧化碳量为205Nm3/h，甲烷量为190Nm3/h。

同时回收二氧化碳量为384Nm3/h。这部分碳合成甲醇消耗的氢气为1977Nm3/h。全年按8000小时计算，一氧化碳、甲烷和氢气经燃烧后放出的总热量为5.87×1010Kcal。1000KCal的热量按0.14元计算，则原料气的总成本为821.8万元。

（4）管理费用（管理人员及操作人员费用）

①管理费用该装置可以划分给现有的生产车间管理，不增加管理费用。

②操作人员工资按每班2人，实行四班三倒制，共需配置8人。每人的年工资按2.3万元计算，全年的操作人员工资为18.4万元。

综合（1）（2）（3）（4）分析，则弛放气PSA补碳工艺全年的运行费用约为1066.2万元。

3.4 经济效益

终上所述，6万吨/年COG制甲醇装置PSA补碳装置的年产值为2024万元，生产直接生产成本为1066.2万元。则年经济效益约为957.8万元。

4.0 COG制甲醇PSA补碳工艺经济效益预测分析

4.1 焦炭产量与甲醇产量分析

甲醇弛放气PSA补碳工艺，可以实现相同焦炭产量的情况下增加甲醇产量，实现企业经济效益的最大化。由于焦炭的产量随着结焦时间的变化而变化，输送给甲醇系统的COG量亦发生变化。同样，对于不同规模的炼焦装置，产生的经济效益亦随之变化。因此对焦炭产量与甲醇产量做定量分析，建立数学模型，见下图：

图二弛放气PSA补碳装置投用前后甲醇产量与焦炭产量之间的关系图

注：1、计算过程中配合煤的挥发分取28.5%。

2、因为甲醇生产每年需要检修时间，因此焦炭产量亦取同等时间，即8000小时；

4.2 甲醇不同市场价格的效益分析

由于甲醇的市场价格的波动性，为了使统计数据更接近实际情况，特估算了随着焦炭产量不同，

弛放气PSA补碳装置所能产生的年经济效益并且对不同市场价格的甲醇增产年效益进行对比。见下图：

图三弛放气PSA补碳工艺经济利润算图

5.0 讨论

根据国内COG制甲醇工艺特点看，大多数厂家基本还按照设计之初的情况运行，多氢少碳的问题依然没有得到解决。甲醇弛放气PSA补碳工艺开发应用，很好的解决了这一问题。

5.1 COG制甲醇的弛放气PSA补碳工艺，可以提高COG制甲醇的原料气的利用率，实现产能最大化。很好的打破独立焦化厂配套的COG制甲醇装置多氢少碳而又无碳可补的局面，随着新型吸附剂的不断研究开发，甲醇弛放气PSA补碳工艺的应用前景将不断扩大。

5.2甲醇弛放气虽然是甲醇合成过程中产生的废气，但已经经过一系列的净化处理过程，属洁净气体。单纯作为燃料使用实在可惜。因此，今后独立焦化企业配套COG制甲醇新装置设计时，就应该对弛放气PSA补碳环节加以考虑，以达到节约能源，进一步增加产品附加值的目的。

参考文献：

［1］李克兵变压吸附新技术回收甲醇尾气中的有效气体及应用［J］. <<天然气化工>> 2004.6

［2］李克兵,刘厚阳,周跃毅,郜豫川回收甲醇弛放气中有效组分的变压吸附工艺［P］. 专利号：200510020304 ［3］金德仁化工原理［M］. 北京化学工业出版社 1987

《焦炉煤气制甲醇技术》试题及答案

河南平顶山工学院 2010-2011学年第二学期（C） 《焦炉煤气制甲醇技术》课程答卷（开卷） 复查人： 备注：考试过程中可使用无记忆功能的计算器。 一、是非题（每题1分，共20分正确的打√错误的打X） 1、催化剂的活点温度即为催化剂的活化温度。（ X ） 2、压力量度单位1㎏/㎝2等于1MPa。（X ） 3、钝化就是将催化剂的活性控制在原始状态。（ X ） 4、催化剂中毒是指催化剂暂时或永久失去活性。（√） 5、合成触媒的主要组分是Cu。（ X ） 6、比水轻的易燃体着火，不宜用水扑救。（√） 7、合成主反应都是吸热反应。（√） 8、压力的国际标准单位是帕斯卡（pa）。（√） 9、合成触媒长期停车时不需要钝化。（ X ） 10、短期停车后需要向合成气中充氮。（√） 11、调节入塔气体成分也可以调节合成塔温度。（） 12、甲醇在空气中的含量不允许超过50mg/m3。（√） 13、合成塔是管式反应器。（√） 14、排污膨胀器的作用是排污卸压。（ X ） 15、铁钼触媒的主要作用是脱除煤气中的有剂硫。（ X ） 16、过滤器的作用是脱除煤气中的硫化物。（ X ） 17、升温炉点火失败后必须进行蒸汽吹扫、置换合格后再进行点火。（√） 18、镍钼催化剂的主要组分是NiS。（X ） 19、工艺气体在进入转化炉前必须预热。（X ） 20、空速是指空气通过催化床层的速度。（ X ）。 二、选择题（每题1分，共17分） 1、转化工序停车减量的基本顺序一次分别为__ B ___ A 氧气、原料气、蒸汽 B 氧气、蒸汽、原料气 C 原料气、氧气、 蒸汽 2、铁钼触媒的热点温度为__ B ___℃ A 200—300 B 350—420 C 400—450 3、一个工程大气压约等于__ A __。 A 0.1MPa B 1MPa C 0.01MPa 4、合成工序入塔气中H/C的实际值一般控制在__ A __。 A 2.63 B 2.05—2.15 C 5—6 5、预热炉出口氧气的温度为__ B __℃。 A 350 B 300 C 420 6、合成触媒200℃以上的升温速率一般控制在__ C _℃/h。。 A 40 B 20 C 30 7、当管道直径一定时，流量由小变大，则阻力__ A __。 A 增大 B 减小 C 不变 8、甲醇合成工序气气换热器的类型__ A __。 A 固定管板式 B 浮头式 C U型管板式 9、转化炉出口残余甲烷含量为__ A __%。 A <0.6 B <0.8 C <0.5 10、废热锅炉的锅炉给水来自__ A __。

合成气制甲醇(精品)

合成气制甲醇（精品） 合成气制甲醇( 合成气可以由煤、焦炉煤气、天然气等生产) 一、甲醇合成工艺技术 合成甲醇工艺技术概况: 自从1923年德国BASF公司首次用一氧化碳在高温下用锌铬催化剂实现了甲醇 合成工业化之后，甲醇的工业化合成便得以迅速发展。当前，合成法甲醇生产几乎 成为目前世界上生产甲醇的唯一方法。半个多世纪以来，随着甲醇工业的迅速发 展，合成甲醇的技术也得以迅速改进。目前世界上合成甲醇的方法主要有以下几种: 1、高压法(19.6~29.4 MPa) 这是最初生产甲醇的方法，采用锌铬催化剂，反应温度为360~400?，压力 19.6~29.4Mpa。随着脱硫技术的发展，高压法也在逐步采用活性高的铜系催化剂， 以改善合成条件，达到提高效率和增产甲醇的效果。高压法虽然有70多年的历 史，但是，由于原料及动力消耗大，反应温度高，投资大，成本高等问题，其发展 长期以来处于停滞状态。 2、低压法(5.0~8.0 MPa) 这是20世纪60年代后期发展起来的甲醇合成技术。低压法基于高活性的铜 系催化剂。铜系催化剂活性明显高于锌铬催化剂，反应温度低(240~270?)，在较低 的压力下获得较高的甲醇收率，而且选择性好，减少了副作用，改善了甲醇质量， 降低了原材料的消耗。此外，由于压力低，不仅动力消耗比高压法降低很多，而且 工艺设备的制造也比高压法容易，投资得以降低，总之低压法比高压法有显著的优 越性。 3、中压法(9.8~12.0 MPa)

随着甲醇单系列规模的大型化(目前已有日产2000吨的装置甚至更大单系列的装置)，如采用低压法，势必导致工艺管道和设备非常庞大，因此在低压法的基础上，适当提高合成压力，即成为中压法。中压法仍采用与低压法相同的铜系催化剂，反应温度也与低压法相同，因此它具有与低压法相似的优点，但由于提高了合成压力，相应的动力消耗略有增加。目前，世界上新建或扩建的甲醇装置几乎都采用低压法或中压法，其中尤以低压法为最多。英国I.C.I公司和德国Lurgi公司是低压甲醇合成技术的代表，这两种低压法的差别主要在甲醇合成反应器及反应热回收的形式有所不同。目前世界上合成甲醇主要采用低压法工艺技术，它是大型甲醇装置的发展主流。甲醇合成系统包括合成气压缩(等压合成除外)、甲醇合成热量回收、甲醇精馏等工序，其核心设备是甲醇合成塔。有多种形式的合成塔在工业化装置中应用，经实际验证都是成熟可靠的。但在选择中要精心比较。二、甲醇精制 甲醇精制目前工业上采用的有两塔流程和三塔流程，两塔流程已能生产优质的工业品甲醇，但从节能降耗角度出发，选择三塔流程是较好的。三塔流程将以往的主精馏塔分为加压精馏塔和常压精馏塔，将加压精馏塔塔顶出来的甲醇蒸汽作为常压精馏塔的热源，降低了蒸汽消耗。通常情况下可降低能耗30%，但投资略有增加试析甲醇行业未来发展方向 甲醇是一种重要的有机化工原料，应用广泛，可以用来生产甲醛、合成橡胶、甲胺、对苯二甲酸二甲脂、甲基丙烯酸甲脂、氯甲烷、醋酸、甲基叔丁基醚等一系列有机化工产品，而且还可以加入汽油掺烧或代替汽油作为动力燃料以及用来合成甲醇蛋白。随着当今世界石油资源的日益减少和甲醇单位成本的降低，用甲醇作为新的石化原料来源已经成为一种趋势。尽管目前全球甲醇生产能力相对过剩，并且不排除由于某种原因而引起甲醇市场的波动，但是对于有着丰富的煤、石油、天然

焦炉气制甲醇工艺

焦炉气的精制是以炼焦剩余的焦炉气为生产原料,经化工产品回收(焦炉气的粗制);再经压缩后(2.55MPa),进入脱硫转化工段,脱硫采用NHD湿法脱硫和干法精脱硫技术,总硫脱至0.1×10-6,转化采用烃类部分氧化催化技术;制得合格的甲醇合成新鲜气(又称精制气),送去压缩工段合成气压缩机,最后进入甲醇合成塔制得甲醇。 第1章焦炉气成分分析 1.1典型焦炉气的组成 焦炉气的主要成分为甲烷26.49%、氢气58.48%、一氧化碳6.20%和二氧化碳2.20%等,还有少量的氮气、不饱和烃、氧气、焦油、萘、硫化物、氰化物、氨、苯等杂质。焦炉气基础参数:流量62967m3/h(2台焦炉生产的剩余焦炉气);温度25℃;压力0.105MPa(a)(煤气柜压力)。 1.2焦炉气的回收利用 焦炉气是良好的合成氨、合成甲醇及制氢的原料。根据焦炉气组成特点,除H 2 、CO、 CO 2 为甲醇合成所需的有效成分外,其余组分一部分为对甲醇合成有害的物质(如多种形态的硫化物,苯、萘、氨、氰化物、不饱和烃等)。如焦炉气中的硫化物不仅会与转化催化剂的主要活性成分Ni迅速反应,生成NiS使催化剂失去活性,而且还会与甲醇合成催化剂的主要活性组分Cu迅速反应,生成CuS,使催化剂失去活性,并且这两种失活是无法再生的。又如,不饱和烃会在转化催化剂表面发生析碳反应,堵塞催化剂的有效孔隙及表面活性位,使催化剂活性降低。另一部分为对甲醇合成无用的物质(对甲醇合成而言为惰 性组分),如CH 4、N 2 等。惰性气体含量过高,不仅对甲醇合成无益,而且会增加合成气体 的功耗,从而降低有效成分的利用率。 第2章焦炉气的精制 2.1硫的脱除及加氢净化 焦炉气制甲醇工艺中,焦炉气精制的首要工作是“除毒”,将对甲醇合成催化剂有害

十万吨焦炉煤气制甲醇的操作规程

10万吨甲醇操作法全套 第一篇合成岗位操作规程 第一章工艺原理 一、合成工艺原理 甲醇合成是在5.0MPa压力下，在催化剂的作用下，气体中的一氧化碳、二氧化碳与氢反应生成甲醇，基本反应式为： CO+2H2=CH3OH+Q CO2+3H2=CH3OH+H2O+Q 在甲醇合成过程中，尚有如下副反应： 2CO+4H2=（CH3）2O+H2O 2CO+4H2=C2H5OH+H2O 4CO+8H2=C4H9OH+3H2O 此外，还有甲酸甲酯，乙酸甲酯及其它高级醇、高级烷烃类生成。 以铜为主体的铜基催化剂，对于甲醇合成具有极高的选择性，而且在不太高的压力及温度下，要求合成气的净化要彻底，否则其活性将很快丧失，它的耐热性也较差，要求维持催化剂在最佳的稳定的温度下操作。 铜基催化剂一般可在210-280℃下操作，视催化剂的型号及反应器型式不同，其最佳操作温度范围与略有不同。管壳式反应器的最佳操作温度在230-260℃之间。 在铜基催化剂上合成甲醇，合适的操作压力是5.0～10.0MPa，对于合成气中二氧化碳较高的情况，压力的提高对提高反应速度有比较明显的效果。 合成气的成份对甲醇合成反应的影响较大，由前述反应式可见，要降低能耗，应采用适量的二氧化碳浓度的合成气，若合成气中二氧化碳含量过高，会加重精馏工序的负担并增加了能耗，但二氧化碳含量太低，会导致催化剂活性和转化率过低。 理论的合成新鲜气成份，应满足以下比值： 氢碳比f=（H2-CO2）/（CO+CO2）=2.05 实际操作中氢碳比应适当增大,大约在2.05～2.15之间。 空速一般控制在8000～10000h-1左右。 甲醇合成是强烈的放热反应，必须在反应过程中不断的将热量移走，反应才能正常进行，管壳式反应器利用管子与壳体间副产中压蒸汽来移走热量，这样，合成反应适宜的温度条件维持就几乎全依赖于副产品中压蒸汽压力操作的正常与稳定。 第二章工艺流程简述 由压缩工序来的循环气经入塔气预热器（C0401）预热至225℃，由顶部进入管壳式等温甲醇合成塔（D0401），在铜基触媒的作用下，CO、CO2与H2反应生成甲醇和水，同时还有少量的其它有机杂质生成。合成塔出塔气经出塔气预热器（C0401）、出塔气冷却器（C0402）和甲醇水冷器（C0403）冷却至40℃，此时气体中的甲醇绝大部分被冷凝下来，然后进入甲醇分离器（F0401）将粗甲醇分离下来。出F0401的气体一部分作为弛放气排放，以维持合成回路中惰性气体的含量；另一部分气体作为循环气送至压缩工序。排出的弛放气经压力调压阀PICA-1406减压后送往转化工序作为蒸汽转化炉的燃料。 甲醇分离器底部出来的粗甲醇经液位调节阀LICA-1403控制液位并减压进入闪蒸槽（F0402），大部分溶解气体被闪蒸出来，闪蒸后的粗甲醇送至精馏工序。闪蒸气送往转化工序作为转化炉低压烧嘴的燃料。 甲醇合成塔的反应温度是通过壳侧副产蒸汽的压力来控制的，根据合成触媒使用时间的

煤制甲醇工艺原理

第一章:甲醇生产工艺原理 第一节:甲醇的物理化学性质、用途 甲醇是一种有机化学产品。1661年英国化学家波义耳最早从干馏木材中发现了甲醇。所以也叫木醇。1922年,德国BＡSF公司用化学方法合成了甲醇。１923年建成年产300吨的甲醇生产装置。采用锌铬催化剂,在高压条件下生产甲醇,所以也叫高压法甲醇。到１966年,英国帝国化学工业（I.C.Ｉ）研究出了铜基催化剂,开发出了低压合成工艺,197１年,德国鲁奇公司(Lurgｉ)也开发出了低压合成甲醇工艺,以后,世界上甲醇生产工艺基本上采用低压合成工艺。 从1９75年以后，世界上甲醇生产规模越来越大,甲醇装置单套生产能力达到20万吨／年，到９0年代，单套生产能力达到60-80万吨/年，目前已达到100万吨/年的水平。 1.甲醇的物理化学性质 在常态下，甲醇是无色透明的液体，有轻微的酒香;有良好的溶解性,与水、乙醇互溶,在汽油中有较大的溶解度;易燃易爆;有毒性,人摄入20-３0ml,会导致失明;摄入５0－60mｌ，会致死。 甲醇分子式:CH３OＨ，分子量：32 结构式： H Ｈ-Ｃ－OH H 沸点:64.4-64．8℃; 冰点：-9７.68℃；比重０.791；

爆炸极限：6.０%-36.5％；闪点：１6℃; ２．甲醇的主要用途。 甲醇的化学性质很活泼。可进行氧化、脂化、羰基化、胺化、脱水反应。甲醇是一种重要的基本有机化工原料。是碳一化学的基础。用甲醇可以生产上百种化工产品。典型的有:甲醛、聚甲醛、醋酸、甲胺、甲基叔丁基醚(ＭTBE)、甲基丙烯酸甲脂（MMＡ）、聚乙烯醇、碳酸二甲脂、硫酸二甲脂、对苯二甲酸二甲脂(DＭＴ）、二甲脂甲酰胺(DMF）、二甲醚、乙烯、丙烯及苯,等等。还是一种重要的能源，可直接做燃料、做甲醇燃料电池、甲醇汽油、还可以分解制氢和一氧化碳。2０08年,全球甲醇产量达到４500万吨。我国甲醇产量1000多万吨。 第二节:甲醇生产工艺原理 1．合成气的制造与生产甲醇的主要原料 合成气(含有CO、CO2、H2的气体）在一定压力(5—10ＭPa）、温度230-2８0℃)和催化剂的条件下反应生成甲醇，合成反应如下:ＣO+2Ｈ2＝ＣH３OH＋Q CＯ2＋３H2=ＣH3ＯH+H2O+Q １．1生产甲醇的主要原料 含有CO、ＣO2、H２的气体叫合成气。能生产合成气的原料就是生产甲醇的原料。主要有：

焦炉气制甲醇

焦炉气制甲醇 焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究2008-06-05 14:49 吴创明(新奥集团股份有限公司，河北廊坊065001) 近年来，随着钢铁工业对焦炭的巨大需求而高速发展起来的炼焦产业，在焦炭产能无序扩张、产量大幅度增长的同时，大量副产的焦炉煤气导致了焦炭产区的环境急剧恶化，不少单一炼焦的**焦化企业“只焦不化”，将大量的焦炉煤气采取点天灯的方式燃烧放散，既严重污染环境，又造成资源浪费。作为贫油、缺气的能源需求大国，如何充分、合理地利用大量点天灯的焦炉煤气，对建设资源节源型社会，实现经济可持续发展具有重要意义。1 焦炉煤气的利用途径1.1 焦炉煤气的组成与杂质含量焦炉煤气的主要组分为H2、CO、CH4、CO2等，随着炼焦配比和操作工艺参数的不同，焦炉煤气的组成略有变化。一般焦炉煤气的组成见表1，杂质含量见表2。表1 焦炉煤气的组成 组分 H2 CO CO2 CH4 CmHn N2 O2 ,(V) 54.0,59.0 5.0,8.0 2.0,4.0 23.0,27.0 2.0,3.0 3.0,6.0 0.2,0.4 表2 焦炉煤气中的杂质含量(mg/m3)名称焦油苯萘硫化氢 COS 二硫化碳 氨噻吩类 杂质含量微量 2000,5000 300 100 100 80,100 300 20,50 1.2 焦炉煤气的综合利用途径焦炉煤气是很好的气体燃料和宝贵的化工原料气，净化后的焦炉煤气除用作城市燃气外，还可用于制造甲醇、合成氨、提取氢气和发电，其中以制造甲醇的附加值最高，经济效益最好。若将全国每年放散的 350×108 m3焦炉煤气全用于制造甲醇，可产甲醇1 600万吨，可大大缓解我国石油供应的紧张局面，从而带动经济高速发展。2 焦炉煤气制甲醇的工艺技术2.1 焦炉煤气制甲醇的工艺流程 2004年底，世界上第一套8万t/ a焦炉煤气制甲醇项目在云南曲靖建成投产以来，目前国内已有近10套焦炉煤气制甲醇装置已投入

生产实习之水煤气制甲醇汇编

生产实习之水煤气制 甲醇

水煤气法制取甲醇 一、概述 1.1甲醇的性质和用途 甲醇的性质：甲醇（Methanol，Methyl alcohol）又名木醇，木酒精，甲基氢氧化物，是一种最简单的饱和醇。化学分子式为CH3OH，结构式如下： H | H—C—O—H | H 分子结构： C原子以sp3杂化轨道成键，0原子以sp3杂化轨道成键。分子为极性分子。 CAS 登录号：67-56-1 EINECS 登录号：200-659-6 物理化学属性 甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体，略有酒精气味。分子量32.04，相对密度0.792(20/4℃)，熔点-97.8℃，沸点64.5℃，闪点 12.22℃，自燃点463.89℃，蒸气密度 1.11，蒸气压 13.33KPa(100mmHg 21.2℃)，蒸气与空气混合物爆炸下限 6～36.5 % ，能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶，遇热、明火或氧化剂易燃烧。燃烧反应式为： CH3OH + O2 → CO2 + H2O 甲醇的用途：甲醇用途广泛，是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工，塑料等领域，用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品，也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。 1.2 甲醇生产方法的简介

生产甲醇的方法有多种,早期用木材或木质素干馏法制甲醇的方法,今天在工业上已经被淘汰了。氯甲烷水解法也可以生产甲醇,但因水解法价格昂贵,没有得到工业上的应用。甲烷部分氧化法可以生产甲醇,这种制甲醇的方法工艺流程简单,建设投资节省,但是,这种氧化过程不易控制,常因深度氧化生成碳的氧化物和水。而使原料和产品受到很大损失.因此甲烷部分氧化法制甲醇的方法仍未实现工业化。但它具有上述优点,国外在这方面的研究—直没有中断.应该是一个很有工业前途的制取甲醇的方法。 目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。 甲醇生产中所使用的多种催化剂,如天然气与石脑油蒸气转化催化剂、甲醇合成催化剂都易受硫化物毒害而失去活性,必须将硫化物除净。气体脱硫方法可分为两类,一类是干法脱硫,一类是湿法脱硫。干法脱硫设备简单,但由于反应速率较慢,设备比较庞大。湿法脱硫可分为物理吸收法、化学吸收法与直接氧化法三类。 甲醇的合成是在高温、高压、催化剂存在下进行的,是典型的复合气-固相催化反应过程。随着甲醇合成催化剂技术的不断发展,目前总的趋势是由高压向低、中压发展。 甲醇生产的总流程长,工艺复杂,根据不同原料与不同的净化方法可以演变为多种生产流程。 1.3 甲醇的市场与展望 近几年 ,我国出现了甲醇投资热。从 2000年到 2007年 ,全国甲醇产能年均增长率达24.8%,而同期表观消费量年均增长率为 18. 9%。2007年 ,我国共有甲醇生产企业 177家 ,产能合计 1 639. 4万 t/a,实际产量 1 076. 4万 t,而同期我国甲醇表观消费量为 1 104. 6万 t。据最新统计 ,目前我国新建、拟建甲醇项目共 34个 (不包括二甲醚、甲醇制烯烃企业自身配套的甲醇装置 ),预计到“十一五”末期 ,我国甲醇产能将达到 2 600万 t/a~3 060万 t/a。 随着甲醇产能快速增长 ,市场对甲醇产能过剩的担心愈发强烈。目前 ,基本形成共识的是 ,甲醛、醋酸等传统下游产品领域并不足以消化增长过快的甲醇产能 ,人们寄厚望于甲醇、二甲醚在车用、民用替代燃料方面获得较大突破。目前 ,我国甲醇燃料的有关标准正在制定完善中 ,这是利好的一面 ;另外

探讨焦炉煤气制作甲醇的工艺技术

探讨焦炉煤气制作甲醇的工艺技术 摘要：随着钢铁工业的快速发展,尤其是在焦煤燃料等的需求逐渐增大,出现了一系列的环境与经济社会发展的问题。如果一味的追求焦炭产能的无序扩张,在追求产量的增长,这样,就会导致环境的进一步恶化,特别是在以牺牲自然环境为前提的焦炭发展,给人们的生活健康带来了一定的影响。因此,在全面思考如何解决大量的焦炉煤气燃烧放散的存在问题基础上,通过对技术层面的研究,将这些焦炉煤气化为一种有效的物质,既环保又能促进经济的循环进步,将是有着重要的现实意义。本文从焦炉煤气的利用途径来分析,对其中的组成和杂质含量进一步分析,从而提出焦炉煤气制甲醇的工艺技术,实现甲醇合成与精馏工艺技术,更好的促进经济社会的快速发展。 关键词：焦炉煤气制作甲醇合成工艺技术 合成甲醇是一个多相催化反应的过程,通过各种选择性的限制还有合成压力、温度、气组等因素的影响,在合成甲醇之外,还会伴随有烃、高碳醇、醛等一些产物,因此,全面形成合成甲醇的技术参数,分离和闪蒸出的气体大部分送合成气压缩工段与新鲜合成气混合加压后进入合成塔循环反应,提升催化剂的活性和选择性工艺的操作水平。 1、简述焦炉煤气的利用途径 1.1 分析焦炉煤气的组成与杂质含量 从当前焦炉煤气的构成成分来看,主要集中组成部分就是如H2、CO、CH4、CO2等,在具体的应用中,由于炼焦过程中,配比和工艺参数的不同,在焦炉煤气的组成上也会有一定的变化,可以通过下面的表格进行分析探讨。一般焦炉煤气的组成见（表1),杂质含量见(表2)。 1.2 概述焦炉煤气的综合利用途径 焦炉煤气作为一种很好的气体燃料,同时也是一种最有效的化工原料气,在通过采取进化的措施之后,可以作为一种最佳的燃气,应用到制作甲醇、合成甲醇类等各种需要,还能作用于工业生产,譬如合成氨、提取氢气等,并能用在发电行业中,尤其是在合成甲醇的价值上,能体现出更高的效果和附加值,能收取很好的经济效益。有研究显示,如果能将放散的350×108m3焦炉煤气全用于制造甲醇,可产出1600万吨的甲醇,从而有效缓解石油供应不足的现状,实现经济效益的全面发展和带动作用。 2、探讨焦炉煤气制甲醇的工艺技术 2.1 焦炉煤气制甲醇的工艺流程 在焦炉煤气制作甲醇的工艺技术掌握上,可以采取有效地流程,通过将焦化厂经过各种预处理的焦炉煤气送进储气罐缓冲稳压、压缩增压,接着进行加氢转化精脱硫,使其总硫体积分数≤0.1×10－6,此即焦炉煤气的净化;在此基础上,采取补炭的方式,具体的操作就是,就是应用煤炭制气,采取压缩、脱硫、脱碳等措施,形成碳多氢少的水煤气,并注入到原材料的配比中,实现调整原材料中碳与氢的比例,制成比例符合甲醇需求的合成气,这是合成甲醇的工艺第一步[1];通过将合成气压缩后增压送入甲醇合成塔参与化学合成反应,制作出粗甲醇,这样,就可以通过采取进一步的技术应用,在对粗甲醇进行精馏之后,制成与煤基清洁能源和用途广泛的有机化工原料精甲醇,在这个全过程中,充分把握焦炉煤气技术应用中的关键点,就是净化和转化,这是最关键的技术应用,直接影响着甲醇合成的成功率。

赛鼎工程有限公司焦炉气制甲醇设计项目

赛鼎工程有限公司焦炉气制甲醇设计项目 我个人认为：焦炉煤气制甲醇的工艺还没达到成熟的程度，特别是转化工序采用纯氧转化炉的尤甚。 1、烧嘴 纯氧转化炉烧嘴若采用传统合成氨的刚玉分布器的方式，那么很难保证长周期安全运行，转化炉烧穿的事故很可能发生，这是因为纯氧燃烧的温度比空气燃烧的温度高，焦炉煤气与氧气的混合若出现不均匀，超温会导致转化炉烧穿；而刚玉分布器又很难保证焦炉煤气与氧气的混合均匀。 若采用金属烧嘴，个人认为：国内的技术还不能完全让人放心。虽然国内航天十一所、华东理工大学在这方面进行了很大的努力，但与国外的先进技术相比，还有一定差距。国外的金属烧嘴，卡萨利的技术在国内运用很多，但也出现过问题；如果采用JM的技术，就必须一直使用其转化催化剂，因为JM是按其转化催化剂产品进行设计的，而其转化催化剂的用量很少，同样装填量的国内催化剂很难满足工艺要求；如果采用TOPSOE的金属烧嘴，那么必须全套引进转化炉，因为TOPSOE不单独提供金属烧嘴。 2、转化炉的设计 对于纯氧转化炉的设计一定要重视，一定要考虑流体力学方面的问题，一般要进行CFD模拟，另外工程设计经验也非常重要。如果不做此项工作，投产可能没问题，但长周期、安全运行就不一定能保

证了。 3、操作人员的技能、经验 纯氧转化炉的操作危险性高，对于操作人员的水平要求非常高，但这一点对目前国内很多焦炉煤气制甲醇的厂家来说恰恰是一个软肋。 化二院设计焦炉气制甲醇项目 1 山西孝义天浩股份有限公司 甲醇10万吨/年 本院技术 E 山西孝义 2001 2 云南曲靖焦化制供气有限责任公司 甲醇8万吨/年 本院技术 EPC 云南曲靖花山镇 2002

煤气化制甲醇工艺流程

煤气化制甲醇工艺流程 1 煤制甲醇工艺 气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤干基（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～ 53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。 闪蒸出的低压气体直接送至洗涤塔给料槽，澄清槽上部清水溢流至灰水槽，由灰水泵分别送至洗涤塔给料槽、气化锁斗、磨煤水槽，少量灰水作为废水排往废水处理。 洗涤塔给料槽的水经给料泵加压后与高压闪蒸器排出的高温气体换热后送碳洗塔循环

焦炉气制甲醇转化

第二节：转化工艺技术操作规程 一、转化工艺流程 （一）、焦炉气预热 来自压缩岗位的焦炉气经焦炉气预热器加热至320℃左右，送往精脱硫岗位脱除有机硫和无机硫后，硫含量≤0.1ppm，压力约2.3Mpa，温 度约360℃去转化工序。在焦炉气中加入3.0Mpa的过热饱和蒸汽（蒸汽 流量根据焦炉气的流量来调节），经焦炉气预热器（C60602）加热至530℃ 后，再经预热炉（B60601）预热至660℃左右进入转化炉（D60601）顶 部。同时配入了3.0Mpa过热饱和蒸汽（蒸汽流量根据氧气的流量来调 节）的氧气也进入转化炉（D60601）顶部与焦炉气混合后发生转化反应， 反应后的转化气由转化炉（D60601）底部引出，温度≤930℃，压力约 2.2Mpa，甲烷含量≤1.0%，进入废锅（C60601）回收热量副产蒸汽。转 化气温度降为≤540℃，然后经焦炉气预热器（C60602），温度降至420℃ 左右，再进入焦炉气初预热器（C60603），温度降至300℃后，经锅炉给 水预热器（C60604）进一步回收反应热后，转化气温度降至160℃，再 经蒸发式空冷器（C60606）冷却到100℃左右，经分离器（F60605）分 离后进入脱盐水预热器（C60607）为脱盐水预热，从脱盐水预热器出来 的转化气约40℃，再经气液分离器（F60602）分离后，进入常温氧化锌 脱硫槽，常温氧化锌（D60602）出口温度≤40℃,压力2.0Mpa送往合成 气压缩机入口。 （二）、燃料气 来自甲醇合成的燃料气与来自气柜的高硫煤气一起进入燃料气混合器混合后，一部分进入预热炉底部，与空气鼓风机（J60601A/B）送来 的空气混合后燃烧，为预热炉提供热量，另一部分送精脱硫升温炉作燃 料。 （三）、氧气 来自气体厂的氧气，温度为80℃，压力2.5Mpa，与经预热炉加热后的蒸汽混合后进入转化炉（D60601）上部，氧气流量根据转化炉 （D60601）出口温度来调节。 4、锅炉给水 来自脱盐水站的脱盐水，温度约40℃，经除氧槽除去氧后用锅炉给水泵加压到4.2Mpa，在锅炉给水预热器（C60604）加热至200℃后，一 部分送往甲醇合成，另一部分经汽包（F60601）进入废锅生产 3.0Mpa 中压蒸汽。废热锅炉所产蒸汽除给本工序用外，富裕蒸汽送至蒸汽管网。

天然气转化合成甲醇的工艺

天然气转化合成甲醇的工艺综述 2015-6-24 专业：化工12-3班 学号： 学生姓名：劳慧 指导教师：刘峥

一．前言 (1) 二．主体部分 (2) 1. 天然气合成甲醇的原理 (2) 2. 高压法合成甲醇的原理及工艺流程 (2) 3. 低压法合成甲醇的原理及工艺流程 (3) 4. 中压法合成甲醇的原理及流程 (4) 5. 三者的比较 (4) 6. 以天然气合成甲醇的优势和现状 (6) 7. 其他原料合成甲醇与天然气合成甲醇的比较 (6) 三．结论部分 (8) 1. 对天然气合成甲醇的认识和了解 (8) 2. 对天然气转化合成甲醇提出我的观点和见解 (8) 四．参考文献 (8)

天然气转化合成甲醇的工艺 一．前言 20世纪60年代，石油和天然气作为一次能源与煤炭一起成为主要能源。与此同时，以石油和天然气为原料的化学工业也迅猛发展起来。与石油不同的是，天然气的成分主要是低分子量的烷烃。因此，天然气化工在发展中逐步成为一个体系。天然气是储量十分丰富的资源和能源，同时也是主要的温室气体之一，合理地利用天然气不仅关系到未来的资源配置和能源利用，而且也是可持续发展的重要战略发展方向之一。 天然气可以合成多种化工原料产品，比如生产合成氨还有甲醇，其中甲醇是最重要的。甲醇是一种重要的基础化工产品和化工原料，主要用于生产甲醛。醋酸、甲苯胺、氯甲烷、乙二醇及各种酸的酯类和维尼纶等，并在很多工业部门中广泛用作溶剂。甲醇在气田开发中用作防冻剂，添在汽油中可提高汽油的辛烷值，甲醇还可直接用作燃料用于发动机。 目前工业上几乎都是采用一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成甲醇。典型的流程包括原料气制造、原料气净化、甲醇合成、粗甲醇精馏等工序。 天然气、石脑油、重油、煤及其加工产品（焦炭、焦炉煤气）、乙炔尾气等均可作为生产甲醇合成气的原料。天然气与石脑油的蒸气转化需在结构复杂造价很高的转化炉中进行。由天然气制合成气进而合成甲醇是制甲醇产品一条重要的工艺路线。

用焦炉煤气制甲醇的方法与相关技术

图片简介: 一种用焦炉煤气制甲醇的生产方法，该方法使用的装置包括一套焦炉气精制装置、一套变压吸附提氢装置、一套变压吸附提甲烷装置、一套湿法脱碳装置、一套氢气和二氧化碳混合气压缩装置、一套甲醇合成和精馏装置。其方法步骤：提取氢气、提取甲烷、提取甲烷后的尾气去焦炉和化产作燃料、尾气在焦炉燃烧后的燃烧气，经过湿法脱碳装置提取CO2，CO2与H2混和，经压缩机加压去甲醇合成与精馏装置生产甲醇。该方法充分利用焦炉煤气中不同组分的特点，组建了焦炉气生产甲醇的新的生产流程，该流程科学、简捷、合理，不但满足焦炉和化产的热量需要，而且尾气的单位热值比原来用的焦炉煤气作燃料要高出30%，使焦炉的操作条件比现有技术更好。 技术要求 1.一种用焦炉煤气制甲醇的方法，其特征在于，所述方法的生产过程使用的装置包括一套焦炉气精制装置、一套变压吸附提氢装置、一套变压吸附提甲烷装置、一套湿法脱碳装置、一套氢气和二氧化碳混合气压缩装置、一套甲醇合成和精馏装置；其方法步骤包 括： a.焦炉所产的焦炉气，送入焦炉气精制装置经过精制后全部送入变压吸附提氢装置提取氢气；

b.提氢后的尾气，经过变压吸附提甲烷装置，提取出10800Nm3/h的甲烷作为天然气销售； c.提取甲烷后的尾气去焦炉和化产作燃料； d.尾气在焦炉燃烧后的燃烧气，经过湿法脱碳装置提取CO2，CO2与H2按氢碳比大于3：1的比例混和，混合后经压缩机加压到5-8 MPa(g)后去甲醇合成与精馏装置生产甲醇。 2.根据权利要求1所述的用焦炉煤气制甲醇的方法，其特征在于，将焦化及化产所产的全部焦炉气经加压至0.8-2.5Mpa(g)后全部送去精制装置进行精制。 3.根据权利要求1所述的用焦炉煤气制甲醇的生产方法，其特征在于，所述的焦炉煤气的组分为：H2 58%;CO 6.2%;CO2 2.2%;CH4 26%;CnHm2.5%;N2 4.5%;H2S 50mg/Nm3；有机硫400 mg/Nm3。 4.根据权利要求1所述的用焦炉煤气制甲醇的方法，其特征在于，所述的焦炉及化产所需燃料由后工序的尾气提供。 5.根据权利要求1所述的用焦炉煤气制甲醇的方法，其特征在于，甲醇合成用的是铜系催化剂。 说明书 用焦炉煤气制甲醇的方法 技术领域 本技术涉及煤化工产品的生产领域，具体涉及一种以焦炉气为原料，对焦炉气中不同组分进行分离，合理配置用焦炉煤气制甲醇的方法。 背景技术

天然气制甲醇与煤制甲醇的区别

浅谈天然气制甲醇与煤制甲醇的区别 摘要：天然气制甲醇和煤制甲醇是我国目前主要产甲醇工艺，但是随着经济的发展，各种资源的短缺，煤和天然气的产量存在了差异，这就直接导致甲醇的产量和主要生产工艺的选择。本文将从天然气和煤产甲醇各自的利弊进行分析，探究甲醇未来生产道路。关键词：天然气煤甲醇利弊分析 一、天然气制甲醇与煤制甲醇各自的利弊 经济飞速发展的当下，甲醇以及其下游、上游产品的需求量在不断的增加，制甲醇的方法工艺也日渐增多，然而煤制甲醇和天然气制甲醇这两种工艺依旧是最主要的制造生产甲醇的重要工艺手段。这两种生产工艺可以说是各有千秋。本文就从生产工艺、建设成本、生产成本、产品质量以及发展前景对这两个主要制甲醇工艺予以比较。 在生产工艺方面，煤制甲醇总体是一个气化、变换、低温甲醇洗、甲醇合成及精馏、空分装置地过程。煤制甲醇，是以煤和水蒸气为原料生产甲醇，在这个过程中得先把煤制成煤浆，通过加入碱液调整煤浆的酸碱度，使用棒磨机或者球磨机对原煤进行煤浆气化，相比之下球磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少，在这个过程中排出的废水中含有一定量的甲醇和甲醇精馏废水，这些废水可以充分利用在磨浆水；气化就是煤浆与氧气部分氧化制的粗合成气，在这个过程中会产生co、co2等有害气体；接下来是灰水处理；变换的

过程就是把co转化成h2；在这个过程会产生大量的杂质；低温甲醇洗，这一过程是把制的甲醇的硫化物和杂质等脱除；甲醇合成及精馏的过程其实就是把制的甲醇进行再次净化和优化。煤制甲醇工艺整个过程相对于复杂，在生产过程中产生的杂质比较多，操作难度比较大，杂质多就导致甲醇纯度相对比较低，合成的粗甲醇中杂质种类和量都比天然气甲醇多，因此精馏难度也较大。天然气制甲醇的主要原料是天然气，甲烷是天然气的主要部分，此外还存在少量的烷烃、氮气与烯烃。以非催化部分氧化、蒸汽氧化等方法进行生产甲醇，蒸汽转化法作为应用最广的生产方法，它的生产环境是管式炉中在常压或者加压下进行的，在催化剂的催化下，甲烷与水蒸气进行反应，生成甲醇以及二氧化碳等混合气体。目前我国主要采取的是一段炉采用蒸汽转化、两段炉串联工艺，可以更高效直接的生产出甲醇。这些工艺手段简单高效，生产过程中不会产生大量的有害物质，清洁燃料莫过于这种生产工艺。 煤制甲醇工艺的建设成本，从以上的制造工艺中不难看出，该种制造工艺复杂，每一道工序需要的设备比较多，成本自然而然会比较高；天然气制甲醇工艺流程相对比较简单，所需设备一般都是高效的质量保证的设备，经过工序少，建设成本不高。 在生产成本上，煤碳的消耗是固定的，它的消耗量也受设备装置和生产工艺的影响，此外煤制甲醇还需要电力的支持。煤炭、电力费用在经济日益发展的当前费用也在日益增加，根据相关部门的数

煤气化制甲醇工艺流程

煤气化制甲醇工艺流程 煤气化制甲醇工艺流程简述 1）气化 a）煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤**t/h（干基）（<25mm）或焦送至煤贮斗，经称重给料机控制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的PH值，加入碱液。 出棒磨机的煤浆浓度约65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉尘飞扬，环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机；棒磨机与球磨机相比，棒磨机磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。 煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤量43～53t/h，可满足60万t/a甲醇的需要。 为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺酸类添加剂。 煤浆气化需调整浆的PH值在6～8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的PH值，碱液初步采用42％的浓度。 为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b）气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉，在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应： CmHnSr+m/2O2—→mCO+（n/2-r）H2+rH2S CO+H2O—→H2+CO2 反应在6.5MPa（G）、1350～1400℃下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成CO、H2、CO2、H2O和少量CH4、H2S等气体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水蒸汽饱和后出气化炉；气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。 气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水（称为黑水）送往灰水处理。 c）灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加速沉淀。澄清槽底部的细渣浆经泵抽出送往过滤机给料槽，经由过滤机给料泵加压后送至真空过滤机脱水，渣饼由汽车拉出厂外。 闪蒸出的高压气体经过灰水加热器回收热量之后，通过气液分离器分离掉冷凝液，然后进入变换工段汽提塔。

关于焦炉煤气制甲醇的补碳问题

关于焦炉煤气制甲醇的补碳问题 刘洪斌赵丹 （吉林东圣焦化有限公司吉林省白山市134308） 摘要：焦化厂的剩余焦炉煤气（COG）制甲醇工艺，在国内已普遍推广开来。但由于COG中的氢碳比远高于甲醇合成所需的理想比例，大量氢气存在于弛放气中，降低了COG的利用率。如对COG适当的补充碳源，优化甲醇合成气体的氢碳比，使COG得到充分合理利用，既可减少COG的浪费，又可增加甲醇产量，提高甲醇装置的整体经济效益。 关键词：焦炉煤气甲醇补碳 1.0 前言： 当前，对COG制甲醇装置补充碳源的手段较多。距钢厂较近的装置可补充转炉煤气；距化肥厂较近的装置可补充脱碳工序的弛放气；如果附近有二氧化碳或其他碳源亦可补充。对于独立焦化厂，不具备上述条件，即可利用变压吸附（PSA）技术，从甲醇弛放气中回收碳源，即回收含CO、CO2、CH4等有效组分(富碳气)，补充到甲醇系统中，从而降低甲醇合成气体的氢碳比，达到优化指标的目的。 利用PSA技术，从甲醇弛放气中提取富碳气是一项成熟技术，国内已有多家生产甲醇的化工厂应用。例如某天然气制甲醇企业的甲醇弛放气PSA补碳装置，从2004年投产至今，一直稳定运行。吸附剂（分子筛）只在2011年做少许添加。 2.0 甲醇弛放气PSA补碳工艺 2.1 甲醇弛放气PSA补碳技术 吸附分离过程是用多孔固体(吸附剂)处理流体 (气体或液体)混合物，使其中所含有的一种或多种组 分积聚或凝缩在其表面，达到分离目的的化工单元操 作。 国内的科研单位已研究生产出符合甲醇生产补 碳工艺要求的PSA吸附剂。并根据吸附剂的性能，设 计开发了甲醇弛放气PSA补碳工艺，见图一： 该工艺依托先进的PSA吸附剂研究成果，充分利 用了各种吸附剂对气体吸附选择性的不同，把传统甲 醇弛放气PSA工艺中的产品种类由2种变为3种，由 只能用于甲醇弛放气制氢工艺发展到为甲醇系统补碳工艺，极大的拓展了PSA技术的应用领域。使得天然气制甲醇和COG制甲醇工艺中的多氢少碳问题得到很好的解决［1］［2］。该技术在甲醇行业迅速得以推广，先后有山西焦化集团有限公司、神华乌海煤焦化有限公司等十余家甲醇生产企业，采用了该项技术，取得了良好的经济效益。 2.2 某天然气制甲醇企业甲醇弛放气PSA补碳装置

焦炉气制甲醇工艺

焦炉气制甲醇工艺-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

焦炉气的精制是以炼焦剩余的焦炉气为生产原料,经化工产品回收(焦炉气的粗制);再经压缩后(2.55MPa),进入脱硫转化工段,脱硫采用NHD湿法脱硫和干法精脱硫技术,总硫脱至0.1×10-6,转化采用烃类部分氧化催化技术;制得合格的甲醇合成新鲜气(又称精制气),送去压缩工段合成气压缩机,最后进入甲醇合成塔制得甲醇。 第1章焦炉气成分分析 1.1典型焦炉气的组成 焦炉气的主要成分为甲烷26.49%、氢气58.48%、一氧化碳6.20%和二氧化碳 2.20%等,还有少量的氮气、不饱和烃、氧气、焦油、萘、硫化物、氰化物、氨、苯等杂质。焦炉气基础参数:流量62967m3/h(2台焦炉生产的剩余焦炉气);温度25℃;压力 0.105MPa(a)(煤气柜压力)。 1.2焦炉气的回收利用 焦炉气是良好的合成氨、合成甲醇及制氢的原料。根据焦炉气组成特点,除H2、CO、CO2为甲醇合成所需的有效成分外,其余组分一部分为对甲醇合成有害的物质(如多种形态的硫化物,苯、萘、氨、氰化物、不饱和烃等)。如焦炉气中的硫化物不仅会与转化催化剂的主要活性成分Ni迅速反应,生成NiS使催化剂失去活性,而且还会与甲醇合成催化剂的主要活性组分Cu迅速反应,生成CuS,使催化剂失去活性,并且这两种失活是无法再生的。又如,不饱和烃会在转化催化剂表面发生析碳反应,堵塞催化剂的有效孔隙及表面活性位,使催化剂活性降低。另一部分为对甲醇合成无用的物质(对甲醇合成而言为惰性组分),如CH4、N2等。惰性气体含量过高,不仅对甲醇合成无益,而且会增加合成气体的功耗,从而降低有效成分的利用率。 第2章焦炉气的精制 2.1硫的脱除及加氢净化 焦炉气制甲醇工艺中,焦炉气精制的首要工作是“除毒”,将对甲醇合成催化剂有害

煤气化制甲醇工艺流程

煤气化制甲醇工艺流程
煤气化制甲醇工艺流程 2008-11-08 10:11 1)气化 a)煤浆制备 由煤运系统送来的原料煤**t/h(干基)(<25mm)或焦送至煤贮斗，经称重给料机控 制输送量送入棒磨机，加入一定量的水，物料在棒磨机中进行湿法磨煤。为了控制煤 浆粘度及保持煤浆的稳定性加入添加剂，为了调整煤浆的 PH 值，加入碱液。
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出棒磨机的煤浆浓度约 65%，排入磨煤机出口槽，经出口槽泵加压后送至气化工 段煤浆槽。 煤浆制备首先要将煤焦磨细，再制备成约 65%的煤浆。磨煤采用湿法，可防止粉 尘飞扬，环境好。 用于煤浆气化的磨机现在有两种，棒磨机与球磨机;棒磨机与球磨机相比，棒磨机 磨出的煤浆粒度均匀，筛下物少。
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煤浆制备能力需和气化炉相匹配，本项目拟选用三台棒磨机，单台磨机处理干煤 量 43,53t/h，可满足 60 万 t/a 甲醇的需要。
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为了降低煤浆粘度，使煤浆具有良好的流动性，需加入添加剂，初步选择木质磺 酸类添加剂。
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煤浆气化需调整浆的 PH 值在 6,8，可用稀氨水或碱液，稀氨水易挥发出氨，氨气 对人体有害，污染空气，故本项目拟采用碱液调整煤浆的 PH 值，碱液初步采用 42,的 浓度。
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为了节约水源，净化排出的含少量甲醇的废水及甲醇精馏废水均可作为磨浆水。 b)气化 在本工段，煤浆与氧进行部分氧化反应制得粗合成气。 煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进入气化炉， 在气化炉中煤浆与氧发生如下主要反应:
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CmHnSr+m/2O2—?mCO+(n/2-r)H2+rH2S CO+H2O—?H2+CO2 反应在 6.5MPa(G)、1350,1400?下进行。 气化反应在气化炉反应段瞬间完成，生成 CO、H2、CO2、H2O 和少量 CH4、H2S 等气 体。 离开气化炉反应段的热气体和熔渣进入激冷室水浴，被水淬冷后温度降低并被水 蒸汽饱和后出气化炉;气体经文丘里洗涤器、碳洗塔洗涤除尘冷却后送至变换工段。
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气化炉反应中生成的熔渣进入激冷室水浴后被分离出来，排入锁斗，定时排入渣 池，由扒渣机捞出后装车外运。 气化炉及碳洗塔等排出的洗涤水(称为黑水)送往灰水处理。 c)灰水处理 本工段将气化来的黑水进行渣水分离，处理后的水循环使用。 从气化炉和碳洗塔排出的高温黑水分别进入各自的高压闪蒸器，经高压闪蒸浓缩 后的黑水混合，经低压、两级真空闪蒸被浓缩后进入澄清槽，水中加入絮凝剂使其加
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