一种焦炉煤气制甲醇工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种焦炉煤气制甲醇工艺，属于焦化和甲醇制备技术领域。焦炉产生的粗焦炉煤气经净化后得到净焦炉煤气，与分离器分离出的CO2混合送入CO2焦炉煤气重整器；重整后的合成气经压缩机增压后与循环反应气混合进入甲醇合成器进行反应；生成的甲醇和未反应气经气液分离，粗甲醇从底部输出，未反应气从顶部经循环压缩机加压送入气体缓冲罐，一部分进入油分离器循环使用；另一部分作为燃料气与部分焦炉煤气混合进入焦炉立火道，与空气分离器来的氧气进行燃烧传热，产生的废气经气液分离出CO2循环使用。本发明专利技术实现化学能的梯级利用，高效回收CO2并实现工艺内部补碳，不产生驰放气和烟气，实现了零排放，促进了焦化行业资源的高效清洁利用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种焦炉煤气制甲醇工艺，属于焦化和甲醇制备
。焦炉产生的粗焦炉煤气经净化后得到净焦炉煤气，与分离器分离出的CO2混合送入CO2焦炉煤气重整器；重整后的合成气经压缩机增压后与循环反应气混合进入甲醇合成器进行反应；生成的甲醇和未反应气经气液分离，粗甲醇从底部输出，未反应气从顶部经循环压缩机加压送入气体缓冲罐，一部分进入油分离器循环使用；另一部分作为燃料气与部分焦炉煤气混合进入焦炉立火道，与空气分离器来的氧气进行燃烧传热，产生的废气经气液分离出CO2循环使用。本专利技术实现化学能的梯级利用，高效回收CO2并实现工艺内部补碳，不产生驰放气和烟气，实现了零排放，促进了焦化行业资源的高效清洁利用。【专利说明】一种焦炉煤气制甲醇工艺
本专利技术涉及一种焦炉煤气制甲醇工艺，具体涉及一种甲醇合成中未反应气做焦炉燃气，焦炉废气中的CO2和净焦炉煤气重整制合成气制甲醇的工艺方法。属于焦化技术和甲醇
。
技术介绍
合成气制甲醇是碳化学最重要的工艺技术。可以通过煤气化制合成气再制甲醇，也可以通过天然气部分氧化制合成气再制甲醇，还有目前特别热门的领域是焦炉煤气制甲醇。焦炭产量的增加促使焦炉煤气的增加，每生产I吨焦炭就会有约400Nm3的焦炉煤气产生。2012年焦炉煤气产量达到1945亿Nm3，相当于6.5个西气东输工程年输气量(焦炉煤气利用的分析与建议，煤化工，2013，3:4-8)，可产甲醇约9000万吨。但焦炉煤气由于其氢含量超50%，所以氢碳比远大于理论合成甲醇量，需要补碳来弥补工艺过程，而目前焦化行业没有多余的碳源供使用，所以一般是增加气化炉来补碳，这样又增加了焦化企业的投资，也增加了污染源。另外，在甲醇合成中合成气单程转化率非常低，基本在7%左右，目前最优的工艺也仅20%多。所以大量的未反应气需要循环使用，增加了能耗，而且重复循环过程中会富集CO2,需要定时排放驰放气和补充新鲜气来保持系统正常运行。而驰放气一般直接“点天灯”或作为燃料提供给锅炉或重整器等，污染环境且消耗氢资源。这些问题一直是甲醇企业亟须解决的。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对以上问题，提供一种焦炉煤气制甲醇的工艺，即焦炉产生的废气通过气液分离器将CO2 分离出与净化后的净焦炉煤气通过重整制得合成气，然后通过加压进入甲醇合成器，未反应气通过气液分离器分离后部分循环，其余的作为焦炉燃料气和氧气燃烧用来加热焦炉，形成大的焦化循环路线，解决了焦炉煤气制甲醇需要补碳和驰放气排放的问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的: 一种焦炉煤气制甲醇工艺，其特征在于:包括以下步骤: 1、将空气送入空气分离器，产生的O2送入焦炉中；将炼焦用煤送入焦炉，获得产品焦炭和粗焦炉煤气； I1、焦炉产生的粗焦炉煤气经过除尘、脱氮、洗苯、脱硫净化工序后得到净焦炉煤气，送入气柜； II1、焦炉燃烧产生的废气经CO2水分离器分离出CO2,与步骤II中气柜输出的部分净焦炉煤气混合送入CO2焦炉煤气重整器；气柜输出的另一部分焦炉煤气返回到焦炉中循环利用； IV、重整后的合成气经压缩机增压后送入油分离器，经预热器预热后进入甲醇合成器顶部，进行反应； V、甲醇合成器中生成的甲醇蒸气和未反应气从甲醇合成器底部输出，经预热器换热、热交换器换热降温后进入气液分离器分离出粗甲醇从底部输出； VI、未反应气从气液分离器顶部输出经循环压缩机加压送入气体缓冲罐； VII、气体缓冲罐中的部分未反应气进入油分离器，与步骤III中重整后的合成气混合，然后送入甲醇合成器；气体缓冲罐中的另一部分未反应气返回到焦炉中作为燃料气利用。进一步地，所述步骤VII返回的未反应气与步骤III返回的焦炉煤气混合作为燃料气进入焦炉立火道，与空气分离器来的氧气进行燃烧，为炼焦提供热量。进一步地，所述步骤III中，气柜送往CO2焦炉煤气重整器的净焦炉煤气比例占焦炉煤气总量的50%-90%。进一步地，所述的返回焦炉燃烧供热的未反应气比例占未反应气总量的10%_70%。CO2水分离器分离出CO2的量为废气体积的21-25%，分离出的水为废气体积的66-76%，分离出的O2为废气体积的0-12%。本专利技术提供的焦炉煤气制甲醇工艺的优点在于: 1)有效利用了生产过程中产生的碳、氢资源，实现了CO2高效低能耗的回收利用，用于系统内部自我补碳，避免额外增加补碳过程中造成的额外投资和能量消耗，简化了生产工艺，降低了系统投资和生产能耗，减少了 CO2的排放； 2)工艺系统的集成耦合度高，利用低品位的未反应气替代部分高品位焦炉煤气燃烧供热，降低燃烧过程能量损失，实现了化学能的梯级利用，提高了整个生产系统能量利用效率； 3)整个焦化产业链每级资源都被“吃干榨净”，能源资源转化利用程度高，元素互补利用，CO2近零排放，各生产环节匹配完整，形成了完整的环保循环生产链； 4)与传统补碳生产工艺的系统相比，该系统保存了大部分原有生产装备和设备，仅在原有技术上进行了适当改动，但是实现了整个系统综合效率质的变化和效益的提升，新技术在短时间内易实现工业化推广。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术焦炉煤气制甲醇的工艺流程图。图中I一焦炉；2—净化机组；3—气柜；4一0)2水分离器；5—CO2焦炉煤气重整器；6—压缩机；7—油分离器；8—甲醇合成器；9一气体预热器；10—热交换器；11 一气液分离器；12—循环压缩机；13—气体缓冲罐；14一空气分离器。【具体实施方式】下面结合附图及实施例来进一步说明本专利技术，对本专利技术作进一步的描述，以便于更清楚的理解本专利技术要求保护的技术思想。但不局限于以下实施例。实施例1:焦炉煤气制甲醇的装置 图1示出了焦炉煤气制甲醇的工艺流程。结合附图，本专利技术的工艺流程为: 焦炉I产生的粗焦炉煤气在净化机组2中经过除尘、脱氮、洗苯、脱硫净化工序后得到净焦炉煤气，送入气柜3 ;焦炉I燃烧产生的废气经CO2水分离器4分离出CO2与气柜3输出的部分焦炉煤气混合送入CO2焦炉煤气重整器5进行重整反应；反应式为:C02+CH4=2C0+2H2。富含CCHH2的合成气经压缩机6增压5MPa后送入油分离器7，与返回的未反应气混合，经气体预热器9预热后进入甲醇合成器8顶部进行反应。合成反应生成的甲醇蒸气和未反应气从甲醇合成器8底部输出，经气体预热器9、热交换器10换热降温后进入气液分离器11，分离出粗甲醇从气液分离器11底部输出； 未反应气从气液分离器11顶部输出经循环压缩机12加压送入气体缓冲罐13，部分未反应气进入油分离器7循环进行甲醇合成；剩下的未反应气作为燃料气与气柜3输出的部分净焦炉煤气混合进入焦炉I立火道，与空气分离器14来的氧气进行燃烧，为焦炉炼焦供热。实施例2:焦炉煤气制甲醇的工艺 具体包括以下步骤: (1)将空气送入空气分离器，产生的O2送入焦炉中；将炼焦用煤送入焦炉，获得产品焦炭和粗焦炉煤气； (2)焦炉产生的粗焦炉煤气经过除尘、脱氮、洗苯、脱硫净化工序后得到净焦炉煤气，送入气柜； (3)焦炉燃烧产生的废气经CO2水分离器分离出95%的CO2,与气柜输出的88%的焦炉煤气混合送入CO2焦炉煤气重整器，进行重整反应(C02+CH4=2C0+2H2)； (4)富含CC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炉煤气制甲醇工艺，其特征在于：包括以下步骤：Ⅰ、将空气送入空气分离器，产生的O2送入焦炉中；将炼焦用煤送入焦炉，获得产品焦炭和粗焦炉煤气；Ⅱ、焦炉产生的粗焦炉煤气经过除尘、脱氮、洗苯、脱硫净化工序后得到净焦炉煤气，送入气柜；Ⅲ、焦炉燃烧产生的废气经CO2水分离器分离出CO2，与步骤Ⅱ中气柜输出的部分净焦炉煤气混合送入CO2焦炉煤气重整器；气柜输出的另一部分焦炉煤气返回到焦炉中循环利用；Ⅳ、重整后的合成气经压缩机增压后送入油分离器，经预热器预热后进入甲醇合成器顶部，进行反应；Ⅴ、甲醇合成器中生成的甲醇蒸气和未反应气从甲醇合成器底部输出，经预热器换热、热交换器换热降温后进入气液分离器分离出粗甲醇从底部输出；Ⅵ、未反应气从气液分离器顶部输出经循环压缩机加压送入气体缓冲罐；Ⅶ、气体缓冲罐中的部分未反应气进入油分离器，与步骤Ⅲ中重整后的合成气混合，然后送入甲醇合成器；气体缓冲罐中的另一部分未反应气返回到焦炉中作为燃料气利用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：易群，张继龙，张小超，郑华艳，荆洁颖，李刚，任龙，任晓霞，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：