脱除粉煤气化输煤CO2气中甲醇的方法和装置制造方法及图纸

本申请公开了一种脱除粉煤气化输煤CO2气中甲醇的方法和装置。该方法包括至少包括以下步骤：S100、将锁斗泄压排放的CO2气进行脱硫处理，得到第一处理气；S200、将所述第一处理气进行催化燃烧处理，以脱除所述第一处理气中含有的甲醇，得到净化气体。该方法使粉煤气化输煤锁斗气排放满足环保要求，且正常运行时催化燃烧产生的反应热，可以满足系统热平衡，无外界补充能耗。补充能耗。补充能耗。

【技术实现步骤摘要】
脱除粉煤气化输煤CO2气中甲醇的方法和装置


[0001]本申请涉及一种脱除粉煤气化输煤CO2气中甲醇的方法和装置，属于煤化工环保


技术介绍

[0002]工业上以煤为原料生产合成气已经由近百年的历史，目前世界范围内已经工业化的煤气化技术有十几种。气流床加压气化是目前使用最广泛的气化技术，又可分为水煤浆加压气化技术和粉煤加压气化技术，其中粉煤加压气化技术国际上以Shell和GSP气化工艺为代表，国内以HT-L粉煤加压气化技术为代表。
[0003]粉煤气化需要通过载气将煤粉输送至气化炉中，常用的载气为压缩后的氮气或CO2气。煤加压及进煤单元采用锁斗来完成粉煤的连续加压及输送，低温甲醇洗副产CO2气经压缩后一部分用于输送煤粉进气化炉，一部分用于锁斗的加压。在一次加料过程中，粉煤贮罐内的粉煤通过重力作用进入粉煤锁斗。粉煤锁斗内充满粉煤后，即与粉煤贮罐及所有低压设备隔离，然后进行加压，当其压力升至与粉煤给料罐压力相同时，且粉煤给料罐内的料位降低到足以接收一批粉煤时，打开粉煤锁斗与粉煤给料罐之间平衡阀门进行压力平衡，然后依次打开粉煤锁斗和粉煤给料罐之间的两个切断阀，粉煤通过重力作用进入粉煤给料罐。粉煤锁斗卸料完成后，将气体经粉煤贮罐过滤器排放至大气进行泄压，泄压完成后重新与粉煤贮罐经压力平衡后连通，此时，一次加料完成。因锁斗泄压过程排放的CO2气来自低温甲醇洗，直接排放不满足GB31571-2015《石油化学工业污染物排放标准》中的排放标准(甲醇排放浓度小于50mg/Nm3)的要求。
[0004]为处理锁斗排放气中的甲醇，常用的方案为用水洗涤，分为压缩前洗涤和锁斗排放时洗涤两种方案。CO2压缩前洗涤常设在低温甲醇洗装置，流程简单，洗涤水中的甲醇可以回收，但洗涤后的CO2气中含有1％mol以上的饱和水，对CO2压缩机、管道投资影响很大；同时，饱和的水气对煤粉输送也有影响，煤粉气化专利商要求CO2气中水含量尽可能低。锁斗气排放洗涤的方案，因排放时的压力波动及煤灰杂质的影响，操作也很难实现，洗涤后的废水也不易处理。这两个方案目前均无成功实施案例。

技术实现思路

[0005]根据本申请的一个方面，提供了一种脱除粉煤气化输煤CO2气中甲醇的方法，该方法使粉煤气化输煤锁斗气排放满足环保要求。
[0006]一种脱除粉煤气化输煤CO2气中甲醇的方法，所述方法至少包括以下步骤：
[0007]S100、将锁斗泄压排放的CO2气进行脱硫处理，得到第一处理气；
[0008]S200、将所述第一处理气进行催化燃烧处理，以脱除所述第一处理气中含有的甲醇，得到净化气体。
[0009]本申请通过在贵金属催化剂催化作用下氧化反应去除甲醇等烃类可燃物质，达到国家环保标准后排放；同时产生大量反应热，满足自反应热平衡，无外界补充能耗。
[0010]可选地，在步骤S100中，所述锁斗泄压排放的CO2气来自低温甲醇洗；
[0011]所述锁斗泄压排放的CO2气中甲醇的含量为150～250ppm。
[0012]可选地，在步骤S100之前，还包括：对所述锁斗泄压排放的CO2气进行压缩处理；
[0013]所述锁斗泄压排放的CO2气经所述压缩处理后的温度为130～150℃；
[0014]所述锁斗泄压排放的CO2气经所述压缩处理后的压力为7.5～8.0MPa。
[0015]可选地，在步骤S100中，所述脱硫处理中使用脱硫剂，所述脱硫剂包括ZnO。
[0016]所述脱硫剂为ZnO
[0017]可选地，所述脱硫剂与所述锁斗泄压排放的CO2气相对于脱硫剂的空速为800～1200h-1
。
[0018]具体地，所述脱硫剂与所述锁斗泄压排放的CO2气的比例关系为：1m3的脱硫剂对应800～1200Nm3/h的CO2气。
[0019]优选地，所述脱硫剂与所述锁斗泄压排放的CO2气的比例关系为：1m3的脱硫剂对应1000Nm3/h的CO2气。
[0020]可选地，在步骤S100中，所述第一处理气中的H2S的含量为0.05ppm以下。
[0021]可选地，在步骤S200之前，还包括对所述第一处理气进行加热处理，使所述第一处理气的温度达到200～250℃。
[0022]具体地，所述第一处理气的温度的上限独立地选自220℃、230℃、240℃、250℃；所述第一处理气的温度的下限独立地选自200℃、210℃、220℃、230℃。
[0023]可选地，在步骤S200中，催化燃烧处理时，还脱除所述第一处理气中含有的碳氢化合物和无机可燃物；
[0024]所述碳氢化合物包括具有式Ⅰ所示化学式的化合物中的至少一种；
[0025]CmHn式Ⅰ；
[0026]在式Ⅰ中，m、n分别表示C元素、H元素的原子数量比，m的取值范围为1≤m≤5，n的取值范围为4≤n≤12；
[0027]所述无机可燃物包括CO、H2中的至少一种。
[0028]可选地，在步骤S200中，所述催化燃烧处理在含氧环境下进行；
[0029]氧气与所述第一处理气的体积比为0.15～0.20％；
[0030]所述催化燃烧处理的温度为200～220℃。
[0031]具体地，催化燃烧处理的温度的上限独立地选自205℃、210℃、215℃、220℃；催化燃烧处理的温度的下限独立地选自200℃、205℃、210℃、215℃。
[0032]可选地，在步骤S200中，所述催化燃烧处理过程中使用贵金属催化剂。
[0033]可选地，所述第一处理气的空速为2000～20000h-1
。
[0034]在本申请中，贵金属催化剂可以通过购买获得，例如大连理工绿源环保产业有限公司生产的DGTT1。
[0035]具体地，第一处理气的空速的上限独立地选自5000h-1
、6000h-1
、10000h-1
、20000h-1
；第一处理气的空速的下限独立地选自2000h-1
、4000h-1
、5000h-1
、10000h-1
。
[0036]可选地，在步骤S200中，所述净化气体中的总碳氢化合物的含量为20ppm以下；其中，所述总碳氢化合物的体积以甲烷的体积计。
[0037]一种脱除粉煤气化输煤CO2气中甲醇的方法：
[0038]1)输送煤粉进气化炉的CO2气不需处理，仅处理为锁斗加压的CO2气，整体处理规模小；CO2气经压缩后的温度、压力适用于催化燃烧方法。
[0039]2)CO2气源中含有微量硫化物，硫化物又是贵金属催化剂的毒物，因此在催化燃烧前需先进行脱硫净化；该压缩CO2气温度较高，因此适于采用氧化锌脱硫剂。
[0040]3)脱硫后的原料气进入催化燃烧脱碳氢化合物净化工序脱除甲醇及诸如甲烷、一氧化碳等碳氢化合物和可燃物，所有碳氢化合物经催化氧化全部转化为二氧化碳和水，并将气体中总碳氢化合物(以甲烷计)降至20pp本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱除粉煤气化输煤CO2气中甲醇的方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：S100、将锁斗泄压排放的CO2气进行脱硫处理，得到第一处理气；S200、将所述第一处理气进行催化燃烧处理，以脱除所述第一处理气中含有的甲醇，得到净化气体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S100中，所述锁斗泄压排放的CO2气中甲醇的含量为150～250ppm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S100之前，还包括：对所述锁斗泄压排放的CO2气进行压缩处理；所述锁斗泄压排放的CO2气经所述压缩处理后的温度为130～150℃；所述锁斗泄压排放的CO2气经所述压缩处理后的压力为7.5～8.0MPa。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S100中，所述脱硫处理中使用脱硫剂，所述脱硫剂包括ZnO。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述脱硫剂与所述锁斗泄压排放的CO2气相对于脱硫剂的空速为800～2000h-1
。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S100中，所述第一处理气中的H2S的含量为0.05ppm以下。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S200之前，还包括对所述第一处理气进行加热处理，使所述第一处理气的温度达到200～250℃；优选地，在步骤S200中，催化燃烧处理时，还脱除所述第一处理气中含有的碳氢化合物和无机可燃物；所述碳氢化合物包括具有式Ⅰ所示...

【专利技术属性】
技术研发人员：张述伟，管凤宝，白洪亮，赵晋，
申请(专利权)人：大连佳纯气体净化技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：