一种焦炉气转化制合成气的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种焦炉气制合成气的工艺，将焦炉气分离甲烷与不饱和烃成为富甲烷气，贫甲烷气用作合成气1，富甲烷作为烃类转化原料同时也是焦炉燃料；将40%以上焦炉蓄热室改为烃类转化室，烃类转化室与普通蓄热室的燃料气、助燃气、烟道气系统分隔设立，烃类转化室的助燃气供给变为富氧空气（含氮合成气）或纯氧（不含氮合成气），转化室的气体反应温度不低于改造前的燃烧温度5℃且不能高于原燃烧温度，未作为烃类转化室的蓄热室仍然使用原来的燃料与空气系统；烃类转化室的燃料气、烟道气（合成气2）出口与非烃类转化炉的蓄热室燃料气、烟道气及余热回收系统各自分开，由此实现焦炉气中烃类转化的目的；烃类转化室烧嘴改为转化型烧嘴，合成气1与合成2都是合成气原料，富氧的氮气供给总量就是含氮合成气氮气的总量。

A Process for Conversion of Coke Oven Gas to Synthetic Gas

【技术实现步骤摘要】
一种焦炉气转化制合成气的工艺
本专利技术涉及化工、节能、环保领域，是一种将焦炉气中的烃类都转化成合成气的方法。
技术介绍
对于焦炭生产过程产生的煤裂解尾气称为焦炉气，通常的做法是将焦炉气的40-60%用作焦炉直接燃料，其他部分用作合成转化气。焦炉气转化制合成气使用特制的转化炉。投资巨大。转化过程中能量消耗非常可观。焦炉气转化制合成气第一种方法，使用蒸汽催化转化焦炉气中的烃类。焦炉气转化制合成气第二种方法，使用氧气（空气）催化转化焦炉气中的烃类。焦炉气转化制合成气第三种方法，使用氧气（空气）非催化转化焦炉气中的烃类。目前公开的报道都是使用特制的转化炉，如此可以高效的转化焦炉气中的烃类。天然气转化制合成气的方法与焦炉气一致。常用的焦炉，蓄热室与炭化室间隔布置，蓄热室燃烧焦炉气或其他可燃气体，使用空气作为助燃气体，所有的蓄热室的进燃气管道、烟道气管道并联，而所有的进空气管道并联，可燃气体与助燃气体经不同的管道进入蓄热室燃烧。燃烧后气体温度达到结焦温度或高于结焦温度50℃以内。转化炉与焦炉蓄热室的燃烧过程都有不少的热损失，而且由于转化气与焦炉烟气出口温度远高于进气温度，回收热量过程伴随大量热损失。焦炉气转化炉，焦炉气氢气含量高，焦炉气氢气加热与转化气氢气冷却过程能量浪费巨大。
技术实现思路
为了减少总的热损失，本专利技术将焦炉气中的甲烷与不饱和烃分离成为富甲烷气与贫甲烷气，富甲烷气用于转化与焦炉加热，贫甲烷气直接用作合成气。本专利技术将焦炉40%以上的蓄热室改为烃类转化室，烃类转化室的燃气与蓄热室分开，供给改为富甲烷气，而不使用过热蒸汽参与转化过程，烃类转化室的空气供给转为富氧空气或纯氧，蓄热室的气体反应温度最多低于改造前的燃烧温度5℃而不能高于原来的燃烧温度，未作为烃类转化室的蓄热室仍然使用原来的燃料与空气、烟道气系统；烃类转化炉的烟道气（转化气）出口与非烃类转化炉的蓄热室烟道与余热回收系统各自分开，由此实现烃类转化在焦炉中完成的目的。这个做法的最大优势是减少单独建设转化炉的费用，同时把转化炉的热量损失+焦炉的热量损失变为只有焦炉的热量损失，节约了能量。为了尽量减少烃类气体的氧气使用量，原来蓄热室的操作温度需要尽量降低到低于原燃烧温度5℃。由于转化气过程属于欠氧燃烧，因此原蓄热室烧嘴需要改为转化炉烧嘴。富氧助燃系统，转化室烟道气成为含氮合成气，纯氧助燃系统，转化室烟道气成为不含氮合成气。这个方法把焦炉气中的烃类都转化成为合成气。具体实施方式实施例1：将焦炉气分离甲烷与不饱和烃成为富甲烷气与贫甲烷气，贫甲烷气作为合成气1，将40孔焦炉中的中部22孔蓄热室改作烃类转化室，把烃类转化室的空气。烟道气系统与其他18孔蓄热室进行分隔。烃类转化室改送100%纯氧，燃料系统保持一致，但氧气流量控制阀要单独设立，但燃料气流量控制阀单独设立，如此才能保证烃类转化室的总热量提供等于其他蓄热室放热+转化热量。烃类转化室烧嘴要另行设置。烃类转化的烟道要与其他蓄热室的烟道分离设立。如此一来可将全部富甲烷气中烃类转化成合成气2。这个方法把焦炉气中的烃类都转化成为合成气。实施例2：将焦炉气分离甲烷与不饱和烃成为富甲烷气与贫甲烷气，贫甲烷气作为合成气1，将48孔焦炉中的中部36孔蓄热室改作烃类转化室，把烃类转化室的燃气、助燃系统、烟道气与其他28孔蓄热室进行分隔，助燃改送60%富氧，燃料系统分离设立，富氧流量控制阀单独设立，普通蓄热室燃料气使用高炉气与焦炉混合气，烃类转化室的原料使用含48%甲烷的焦炉气提纯氢尾气，普通蓄热室与烃类转化室的流量控制阀各自单独设立，如此才能保证烃类转化室的总热量提供等于其他蓄热室放热+转化热量。烃类转化室烧嘴另行设置成转化烧嘴。烃类转化的烟道要与其他蓄热室的烟道分离设立，余热回收系统各自独立。如此一来可将富甲烷气转化成合成气2。这个方法把焦炉气中的烃类都转化成为合成气。实施例3：将48孔焦炉中的中部48孔蓄热室全部改作烃类转化室，空气改送60%富氧，燃料系统原料使用78%甲烷的富甲烷气，烃类转化室烧嘴要另行设置。如此一来可将富烃气转化成合成气。这个方法简单可行，但是烃类气体流量与氧气纯度、流量需要另行设计与优化，并且对安全设计要详细计算。这个方法减少了烃类转化炉的投资，同时减少了烃类转化炉的热量损失。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦炉气制合成气的工艺，其特征在于：将焦炉气分离甲烷与不饱和烃成为富甲烷气，贫甲烷气用作合成气1，富甲烷作为烃类转化原料同时也是焦炉燃料；将40%以上焦炉蓄热室改为烃类转化室，烃类转化室与普通蓄热室的燃料气、助燃气、烟道气系统分隔设立，烃类转化室的助燃气供给变为富氧空气（含氮合成气）或纯氧（不含氮合成气），转化室的气体反应温度不低于改造前的燃烧温度5℃且不能高于原燃烧温度，未作为烃类转化室的蓄热室仍然使用原来的燃料与空气系统；烃类转化室的燃料气、烟道气（合成气2）出口与非烃类转化炉的蓄热室燃料气、烟道气及余热回收系统各自分开，由此实现焦炉气中烃类转化的目的；烃类转化室烧嘴改为转化型烧嘴，合成气1与合成2都是合成气原料，富氧的氮气供给总量就是含氮合成气氮气的总量。

【技术特征摘要】
1.一种焦炉气制合成气的工艺，其特征在于：将焦炉气分离甲烷与不饱和烃成为富甲烷气，贫甲烷气用作合成气1，富甲烷作为烃类转化原料同时也是焦炉燃料；将40%以上焦炉蓄热室改为烃类转化室，烃类转化室与普通蓄热室的燃料气、助燃气、烟道气系统分隔设立，烃类转化室的助燃气供给变为富氧空气（含氮合成气）或纯氧（不含氮合成气），转化室的气体反应温度不低...

【专利技术属性】
技术研发人员：达娜杉，杨皓，宁平，钟俊波，
申请(专利权)人：杨皓，
类型：发明
国别省市：四川,51