一种降低甲醇单耗的合成方法技术

本申请实施例提供一种降低甲醇单耗的合成方法，涉及甲醇制备领域。该降低甲醇单耗的合成方法包括以下几个步骤：步骤一：采用初滤空气经管线送入空分工序内做工产生高压氧气(5.8MPa)，高压氧气随原煤进入气化工序做工得到粗煤气，本方法通过对净化工段合成气的氢碳比进行调节优化，气化炉环隙保护气的氮气用高压燃料气(来自甲醇合成工序中的合成气压缩机)代替，减少合成气放空量来降低甲醇单耗；并直接通过调节变换气和未变换气中二氧化碳的含量来调节氢炭比，在提高合成气产量的同时，减少了二氧化碳压缩机能耗的投入；此外，通过调节最佳氢炭比，延长了催化剂的使用寿命，确保装置长周期稳定运行，在降低甲醇单耗的同时也降低了生产成本。也降低了生产成本。也降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种降低甲醇单耗的合成方法


[0001]本申请涉及甲醇制备
，具体而言，涉及一种降低甲醇单耗的合成方法。

技术介绍

[0002]甲醇作为一种基础有机化工原料，主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品，同时被广泛应用于农药(杀虫剂、杀螨剂)、医药(磺胺类、合霉素等)的原料，合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯等精细化工产品，具有非常重要的地位。
[0003]甲醇合成工艺发展迅速，其甲醇生产工艺主要由天然气制甲醇、焦炉煤气制甲醇和煤制甲醇；目前市场上主要以煤制甲醇工艺为主；而甲醇合成采用煤制甲醇工艺，其影响甲醇单耗的根本因素是合成气单耗；即每生产一吨甲醇需要消耗的合成气量，且高压燃料气通过合成气压缩机做工形成；
[0004]在甲醇合成现有技术的气化工序中，气化炉环隙保护气一直使用的是氮气，会导致粗煤气中氮气含量偏高，增加合成气的放空量，致使合成气及甲醇单耗增加；并且现有技术是利用变换及热回收工序产生的变换气和非变换气，通过低温甲醇洗工序进行脱硫，脱硫合成气再单独通入二氧化碳(需要使用二氧化碳压缩机，增加能耗)进行氢炭比调节，致使氢碳比调节至2.05～2.15：1，对甲醇合成最为有利，此时合成甲醇的合成气单耗可降低至2150Nm3/t以下；
[0005]该甲醇合成技术：一方面，借助二氧化碳压缩机将二氧化碳单独引入至脱硫合成气(低温甲醇洗工序)中进行氢炭比调节，无形之中增加了二氧化碳压缩机的能耗投入，从而增加了设备成本及能耗的投入；另一方面，目前气化工序内的原料采用氮气与原煤进行配合做工产生粗煤气，在此过程中则会增加合成气的放空量，并且通过该技术甲醇消耗合成气的单耗只降低至2150Nm3/t以下，甲醇单耗仍然较高，严重影响了甲醇的生产成本，因此，为解决上述存在的问题，特此设计出一种能够降低甲醇单耗的合成方法来对上述存在的问题进行解决。

技术实现思路

[0006]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种降低甲醇单耗的合成方法，该降低甲醇单耗的合成方法包括以下几个步骤：
[0007]步骤一：采用初滤空气经管线送入空分工序内做工产生高压氧气(5.8MPa)，高压氧气随原煤进入气化工序做工得到粗煤气；
[0008]步骤二：粗煤气经管线输送进入变换及热回收工序，经其做工得到变换气(制醇净化气)和非变换气(富氢气)两种气态，变换气和非变换气在其内经变换系统用锅炉给水洗涤；使其中的H3降至2ppm以下；
[0009]步骤三：经变换及热回收工序做工净化后的变换气和非变换气经管线进入低温甲醇洗工序，而变换气和非变换气中含有CO2，调节变换气和未变换气中二氧化碳的含量来调
节氢炭比，避免二氧化碳压缩机的投入，与此同时，对其内部加入低温甲醇，对变换气和非变换气通过低温甲醇洗涤进行脱硫除杂反应，并将其产生的三股净化气分成三股；
[0010]步骤四：一股净化气经低温甲醇洗工序做工净化后经管线进入至合成气压缩机内，经其压缩做工产生燃料气和高压燃料气两种，燃料气通过管线则进入至甲醇合成工序内的甲醇合成塔内，而高压燃料气则通过管线回流至气化工序上的气化炉内，替代氮气成为中的环隙保护气将其炉腔内形成负压状态；
[0011]步骤五：一股净化气则进入至CO深冷分离设备内做工分离，得到CO以及富氢气，而经CO深冷分离产生的富氢气则进入至甲醇合成工序，与预进入至其内的净化气利用甲醇合成工序做工，得到甲醇；
[0012]步骤六：另一股净化气则作为制氢净化气经管线进入至PSA制氢设备内，进行制氢处理，得到氢气(H2)；
[0013]步骤七：因变换气和非变换气含带CO2，在低温甲醇洗工序内经甲醇洗涤后，部分余留CO2经管线进入CO2压缩设备内，经CO2压缩机压缩回流气化工序内循环利用；
[0014]步骤八：在经低温甲醇洗工序内经甲醇洗涤脱硫后加入硫回收工序内，将硫回收工序内的烟气经尾气处理设备做工产生洁净SO2，重回硫回收工序；将产生的液体硫磺加入造粒包装工序内进行包装得到硫磺。
[0015]根据本申请实施例的一种降低甲醇单耗的合成方法，在步骤三至步骤五中，甲醇与变换原料气的质量进料比为1.0～1.5：1；
[0016]在步骤四中，高压燃料气的组分为一氧化碳和氢气以及少量的二氧化碳和微量的甲烷。
[0017]根据本申请实施例的一种降低甲醇单耗的合成方法，在步骤三至步骤五中，甲醇与非变换原料气的质量进料比为1.0～1.5：1。
[0018]根据本申请实施例的一种降低甲醇单耗的合成方法，在步骤三至步骤五中，脱硫后的变换净化气与非变换净化气的质量进料比为1.0～1.3：1。
[0019]根据本申请实施例的一种降低甲醇单耗的合成方法，在步骤三中，脱硫合成气中的总硫含量＜10ppb；
[0020]调节氢碳比的反应式为：氢碳比＝((VH2‑
VCO2)/(VCO+VCO2))。
[0021]根据本申请实施例的一种降低甲醇单耗的合成方法，所述脱硫合成气(制醇净化气和富氢气)中一氧化碳质量百分比为26％～27％。
[0022]根据本申请实施例的一种降低甲醇单耗的合成方法，所述脱硫合成气(制醇净化气和富氢气)中二氧化碳质量百分比为1.5％～2.0％。
[0023]根据本申请实施例的一种降低甲醇单耗的合成方法，所述脱硫合成气(制醇净化气和富氢气)中氢气质量百分比为57％～58％。
[0024]根据本申请实施例的一种降低甲醇单耗的合成方法，所述脱硫合成气(制醇净化气和富氢气)的氢炭比控制在1.92～2.03：1之间。
[0025]根据本申请实施例的一种降低甲醇单耗的合成方法，在步骤三至步骤五中，所述循环气加压后返回至低温甲醇洗工序，循环气量的范围在3150～3235Nm3/h之间。
[0026]本申请的有益效果：
[0027]1、本方法对气化工序上的气化炉环隙保护气进行优化，用高压燃料气代替氮气作
为保护气，降低粗煤气中氮气含量，通过减少合成气的放空量，来有效降低甲醇单耗。
[0028]2、本方法对净化工段合成气的氢碳比进行调节优化，通过减少合成气的放空量来降低甲醇单耗；将氢炭比调为1.92～2.03：1时，合成甲醇的合成气单耗可降低至2100Nm3/t以下，显著降低了甲醇的生产成本。
[0029]3、本方法通过直接调节变换气和未变换气中二氧化碳的含量来调节氢炭比，减少了二氧化碳压缩机的能耗投入；此外，通过调节最佳氢炭比，延长了催化剂的使用寿命，确保了装置长周期稳定运行，以此在降低甲醇单耗的同时也降低了生产成本。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低甲醇单耗的合成方法，其特征在于，该降低甲醇单耗的合成方法包括以下几个步骤：步骤一：采用初滤空气经管线送入空分工序内做工产生高压氧气(5.8MPa)，高压氧气随原煤进入气化工序做工得到粗煤气；步骤二：粗煤气经管线输送进入变换及热回收工序，经其做工得到变换气(制醇净化气)和非变换气(富氢气)两种气态，变换气和非变换气在其内经变换系统用锅炉给水洗涤；使其中的H3降至2ppm以下；步骤三：经变换及热回收工序做工净化后的变换气和非变换气经管线进入低温甲醇洗工序，而变换气和非变换气中含有CO2，调节变换气和未变换气中二氧化碳的含量来调节氢炭比，避免二氧化碳压缩机的投入，与此同时，对其内部加入低温甲醇，对变换气和非变换气通过低温甲醇洗涤进行脱硫除杂反应，并将其产生的三股净化气分成三股；步骤四：一股净化气经低温甲醇洗工序做工净化后经管线进入至合成气压缩机(1)内，经其压缩做工产生燃料气和高压燃料气两种，燃料气通过管线则进入至甲醇合成工序内的甲醇合成塔(2)内，而高压燃料气则通过管线回流至气化工序上的气化炉(3)内，替代氮气成为(3)中的环隙保护气将其炉腔内形成负压状态；步骤五：一股净化气则进入至CO深冷分离设备内做工分离，得到CO以及富氢气，而经CO深冷分离产生的富氢气则进入至甲醇合成工序，与预进入至其内的净化气利用甲醇合成工序做工，得到甲醇；步骤六：另一股净化气则作为制氢净化气经管线进入至PSA制氢设备内，进行制氢处理，得到氢气(H2)；步骤七：因变换气和非变换气含带CO2，在低温甲醇洗工序内经甲醇洗涤后，部分余留CO2经管线进入CO2压缩设备内，经CO2压缩机压缩回流气化工序内循环利用；步骤八：在经低温甲醇洗工序内经甲醇洗涤脱硫后加入硫回收工序内，将硫回收工序内的烟气经尾气处理设备做工产生洁净SO2，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑康，刘万礼，黄斌，刘波，王琦，张斌，孙彩迪，
申请(专利权)人：宁夏鲲鹏清洁能源有限公司宁夏宝利新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：