用焦?fàn)t煤氣制甲醇的方法
【專利摘要】一種用焦?fàn)t煤氣制甲醇的生產(chǎn)方法，該方法使用的裝置包括一套焦?fàn)t氣精制裝置、一套變壓吸附提氫裝置、一套變壓吸附提甲烷裝置、一套濕法脫碳裝置、一套氫氣和二氧化碳混合氣壓縮裝置、一套甲醇合成和精餾裝置。其方法步驟：提取氫氣、提取甲烷、提取甲烷后的尾氣去焦?fàn)t和化產(chǎn)作燃料、尾氣在焦?fàn)t燃燒后的燃燒氣，經(jīng)過濕法脫碳裝置提取CO2，CO2與H2混和，經(jīng)壓縮機(jī)加壓去甲醇合成與精餾裝置生產(chǎn)甲醇。該方法充分利用焦?fàn)t煤氣中不同組分的特點(diǎn)，組建了焦?fàn)t氣生產(chǎn)甲醇的新的生產(chǎn)流程，該流程科學(xué)、簡捷、合理，不但滿足焦?fàn)t和化產(chǎn)的熱量需要，而且尾氣的單位熱值比原來用的焦?fàn)t煤氣作燃料要高出30%，使焦?fàn)t的操作條件比現(xiàn)有技術(shù)更好。
【專利說明】用焦?fàn)t煤氣制甲醇的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤化工產(chǎn)品的生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種以焦?fàn)t氣為原料，對焦?fàn)t氣中不同組分進(jìn)行分離，合理配置用焦?fàn)t煤氣制甲醇的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的焦?fàn)t氣制甲醇工藝(見圖2)，存在著巨大的資源浪費(fèi)問題。以200萬噸焦化配套產(chǎn)20萬噸甲醇為例，焦?fàn)t及化產(chǎn)自身燒掉了近一半的焦?fàn)t氣，其中僅燒掉氫氣就有28000 NmVh (不包括燒掉的甲烷和一氧化碳)，在轉(zhuǎn)化爐中又燒掉了氫氣17800 Nm3/h，在馳放氣作為燃料時(shí)又燒掉了氫氣16600 NmVh，總計(jì)燒掉了氫氣60000 Nm3/h之多，而實(shí)際上合成甲醇利用的氫氣只有50000 Nm3/h。如果將氫氣合成為甲醇，氫氣價(jià)值大于1.2元/Nm3。但作為燃料熱值很低，燒掉所利用的熱量價(jià)值不足0.3元/Nm3，燒掉造成的浪費(fèi)巨大。其二，甲烷轉(zhuǎn)化需要消耗大量的水蒸氣、純氧，需要設(shè)置一套空分裝置，投資巨大，能耗也很巨大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的發(fā)明目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的弊病，提供一種用焦?fàn)t煤氣制甲醇的方法。該方法將全部焦?fàn)t氣進(jìn)行精制后，對不同的組分進(jìn)行分離，價(jià)值高的氫氣用于與CO2反應(yīng)生產(chǎn)甲醇，熱值高的甲烷用于作為燃料。多余的甲烷作為天然氣銷售，物盡其用，更加合理。
[0004]實(shí)現(xiàn)上述目的采用以下技術(shù)方案:
一種用焦?fàn)t煤氣制甲醇的生產(chǎn)方法，所述方法的生產(chǎn)過程使用的裝置包括一套焦?fàn)t氣精制裝置、一套變壓吸附提氫裝置、一套變壓吸附提甲烷裝置、一套濕法脫碳裝置、一套氫氣和二氧化碳混合氣壓縮裝置、一套甲醇合成和精餾裝置；其方法步驟包括:
a.焦?fàn)t所產(chǎn)的焦?fàn)t氣，送入焦?fàn)t氣精制裝置經(jīng)過精制后全部送入變壓吸附提氫裝置提取氫氣；
b.提氫后的尾氣，經(jīng)過變壓吸附提甲烷裝置，提取出10800Nm3/h的甲烷作為天然氣銷
售;
c.提取甲烷后的尾氣去焦?fàn)t和化產(chǎn)作燃料；
d.尾氣在焦?fàn)t燃燒后的燃燒氣，經(jīng)過濕法脫碳裝置提取C02，0)2與!12按氫碳比大于3:1的比例混和，混合后經(jīng)壓縮機(jī)加壓到5-8 MPa(g)后去甲醇合成與精餾裝置生產(chǎn)甲醇。
[0005]作為優(yōu)選方案，將焦化及化產(chǎn)所產(chǎn)的全部焦?fàn)t氣經(jīng)加壓至0.8-2.5Mpa(g)后全部送去精制裝置進(jìn)行精制。
[0006]作為優(yōu)選方案，所述的焦?fàn)t煤氣的組分為=H2 58%; CO 6.2%; CO2 2.2%; CH426%;CnHm2.5%;N2 4.5%;H2S 50mg/Nm3 ;有機(jī)硫 400 mg/Nm3。
[0007]作為優(yōu)選方案，所述的焦?fàn)t及化產(chǎn)所需燃料由后工序的尾氣提供。
[0008]作為優(yōu)選方案，甲醇合成用的是銅系催化劑。[0009]采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取消了現(xiàn)有技術(shù)焦?fàn)t氣制甲醇工藝中高耗能的空分裝置、甲烷轉(zhuǎn)化裝置，由于取消了高能耗的甲烷轉(zhuǎn)化裝置及其配套的空壓機(jī)、氧壓機(jī)裝置(增加的變壓吸附提氫、變壓吸附提取甲烷和脫碳3套裝置的投資和能源消耗遠(yuǎn)小于轉(zhuǎn)化和空分裝置)，投資降低了 10%，總生產(chǎn)成本大幅度下降，每年可增加利潤2億元左右。在大幅度降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，有甲醇和天然氣兩種產(chǎn)品，其產(chǎn)值比原來高出50%以上，經(jīng)濟(jì)效益提高數(shù)倍。而且本發(fā)明不再直接回焦?fàn)t及化產(chǎn)作燃料，焦?fàn)t及化產(chǎn)所需燃料由后工序的尾氣提供 。在傳統(tǒng)的焦?fàn)t氣制甲醇裝置中，只能生產(chǎn)25噸/h的甲醇，年產(chǎn)值約5億元，而在本發(fā)明的裝置中，在生產(chǎn)23噸/h甲醇的同時(shí)，還可以生產(chǎn)天然氣10800 Nm3/h，年產(chǎn)值增加到7.8億元。本發(fā)明的顯著效果還在于:本發(fā)明充分利用焦?fàn)t煤氣中不同組分的特點(diǎn)，組建了焦?fàn)t氣生產(chǎn)甲醇的新的生產(chǎn)工藝流程，該流程科學(xué)、簡捷、合理，不但滿足焦?fàn)t和化產(chǎn)的熱量需要，而且尾氣的單位熱值比原來用的焦?fàn)t煤氣作燃料要高出30%，使焦?fàn)t的操作條件比現(xiàn)有技術(shù)更好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
[0011]圖2是現(xiàn)有技術(shù)焦?fàn)t氣制甲醇的工藝流程圖。
[0012]圖3是現(xiàn)有技術(shù)焦?fàn)t氣精制工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0014]本發(fā)明公開了一種用焦?fàn)t煤氣制甲醇的生產(chǎn)方法，該方法的設(shè)計(jì)思想是:生產(chǎn)裝置取消空分裝置、甲烷轉(zhuǎn)化裝置，提供科學(xué)合理的焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝路線。
[0015]本發(fā)明的生產(chǎn)過程使用的裝置包括焦?fàn)t氣精制裝置、變壓吸附提氫裝置、變壓吸附提甲烷裝置、二氧化碳濕法脫碳裝置、氫氣和二氧化碳混合氣壓縮裝置、甲醇合成和精餾裝置，這些裝置都是市場上出售的成熟的化工裝置。利用這些裝置生產(chǎn)甲醇的生產(chǎn)方法見圖1:
(I)將焦化及化產(chǎn)所產(chǎn)的全部焦?fàn)t氣經(jīng)加壓至0.8-2.5Mpa(g)后全部送去精制裝置進(jìn)行精制(見圖3)。
[0016](2)步驟(1)得到的精制后的焦?fàn)t氣經(jīng)壓縮后進(jìn)入變壓吸附提氫裝置提取氫氣，提取的氫氣與二氧化碳按氫碳比略大于3:1的比例混和，壓縮至5-8 Mpa(g)后，去甲醇合成裝置生產(chǎn)甲醇，甲醇合成用的是銅系催化劑。
[0017](3)步驟(2)的尾氣(解析氣)，經(jīng)壓縮至0.25-0.8Mpa(g)后，去變壓吸附裝置提取甲烷。提取出的甲烷經(jīng)壓縮后作為天然氣或車用CNG出售。
[0018](4)步驟(3)得到的尾氣，作為焦?fàn)t和化產(chǎn)用燃料。
[0019](5)焦?fàn)t燃燒后的燃燒氣，經(jīng)過濕法脫碳裝置，提取出二氧化碳，加壓至0.8-2.5Mpa(g)后與氫氣混合后，經(jīng)壓縮至5-8Mpa(g)，送甲醇合成裝置生產(chǎn)甲醇。尾氣大部分為氮?dú)?，含有少量的二氧化碳，H2S幾乎為零，排空沒有任何污染物。
[0020]具體實(shí)施例:
實(shí)施例1以年產(chǎn)200萬噸焦?fàn)t所產(chǎn)焦?fàn)t氣為例:
焦?fàn)t所產(chǎn)、經(jīng)化產(chǎn)初步凈化后的焦?fàn)t氣，每小時(shí)10.34萬立方米，成分為=H2 58%;CO
6.2%; CO2 2.2%; CH4 26%; CnHm2.5%; N2 4.5%; H2S 50mg/ Nm3 ;有機(jī)硫 400 mg/ Nm3 ;熱值4288大卡/ Nm3 (不同的焦化廠，因配煤不同，焦?fàn)t氣成分變化略有差異)，去壓縮機(jī)升壓至
0.8-2.5MPa(g)送精制裝置進(jìn)行精制(精制后H2S及總硫含量小于0.1PPm，其它雜質(zhì)為0)，精制后的高純度焦?fàn)t氣，進(jìn)入變壓吸附提氫裝置，按90%的提取率，可提取出99.99%純度的氫氣50000Nm3/h，用于合成甲醇。提氫后的尾氣48400 Nm3/h，其組分為=H2 11.59%; CO
13.24%; CO2 4.7%; CH4 55.53%; CnHm5.33%; N2 9.6%。經(jīng)壓縮機(jī)加壓到 0.25-0.8Mpa (g)進(jìn)入變壓吸附提甲烷裝置，可提取甲烷10800 NmVh,作為天然氣銷售。提取甲烷后的尾氣37550 NmVh,組分為:H2 15%; CO 17%; CO2 6%; CH4 43%; CnHm7%; N2 12%，熱值高達(dá) 5560 大卡/ Nm3,比原來用焦?fàn)t氣作燃料熱值要高出30%，回焦?fàn)t和化產(chǎn)做燃料。
[0021 ] 出焦?fàn)t的燃燒氣，升壓后去濕法脫碳裝置回收二氧化碳，尾氣排空。二氧化碳加壓至0.8-2.5 MPa(g)后，與氫氣按氫碳比略大于2的比例混合，經(jīng)壓縮機(jī)加壓到5_8 MPa(g)后去甲醇合成與精餾裝置生產(chǎn)甲醇?？缮a(chǎn)甲醇23噸/h。
[0022]上述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的一種實(shí)施方式，但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改 進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用焦?fàn)t煤氣制甲醇的方法，其特征在于，所述方法的生產(chǎn)過程使用的裝置包括一套焦?fàn)t氣精制裝置、一套變壓吸附提氫裝置、一套變壓吸附提甲烷裝置、一套濕法脫碳裝置、一套氫氣和二氧化碳混合氣壓縮裝置、一套甲醇合成和精餾裝置；其方法步驟包括: a.焦?fàn)t所產(chǎn)的焦?fàn)t氣，送入焦?fàn)t氣精制裝置經(jīng)過精制后全部送入變壓吸附提氫裝置提取氫氣； b.提氫后的尾氣，經(jīng)過變壓吸附提甲烷裝置，提取出10800Nm3/h的甲烷作為天然氣銷售; c.提取甲烷后的尾氣去焦?fàn)t和化產(chǎn)作燃料； d.尾氣在焦?fàn)t燃燒后的燃燒氣，經(jīng)過濕法脫碳裝置提取CO2,0)2與!12按氫碳比大于3:1的比例混和，混合后經(jīng)壓縮機(jī)加壓到5-8 MPa(g)后去甲醇合成與精餾裝置生產(chǎn)甲醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用焦?fàn)t煤氣制甲醇的方法，其特征在于，將焦化及化產(chǎn)所產(chǎn)的全部焦?fàn)t氣經(jīng)加壓至0.8-2.5Mpa(g)后全部送去精制裝置進(jìn)行精制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用焦?fàn)t煤氣制甲醇的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的焦?fàn)t煤氣的組分為:H2 58%; CO 6.2%; CO2 2.2%; CH4 26%;CnHm2.5%; N2 4.5%; H2S 50mg/Nm3 ;有機(jī)硫400 mg/Nm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用焦?fàn)t煤氣制甲醇的方法，其特征在于，所述的焦?fàn)t及化產(chǎn)所需燃料由后工序的尾氣提供。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用焦?fàn)t煤氣制甲醇的方法，其特征在于，甲醇合成用的是銅系催化劑。
【文檔編號(hào)】C07C31/04GK103980093SQ201410233397
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】王天雙 申請人:王天雙