焦?fàn)t氣制甲醇工藝介紹

1、焦?fàn)t氣制甲醇工藝介紹摘要:焦?fàn)t煤氣制甲醇是資源合理利用的變廢為寶項(xiàng)目，具有廣闊的前景，本文重點(diǎn)分析了焦?fàn)t氣制甲醇工藝中的關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵詞:焦?fàn)t煤氣凈化脫硫催化轉(zhuǎn)化催化劑氫碳比1焦?fàn)t煤氣1.1焦?fàn)t煤氣的組成與雜質(zhì)含量一般焦?fàn)t煤氣的主要成份為H2、CO、CH4、C02等，各成份所占比例如表1所示。同時(shí)也含有一些雜質(zhì)。1.2焦?fàn)t煤氣的利用焦?fàn)t煤氣是極好的氣體燃料，同時(shí)又是寶貴的化工原料氣，焦?fàn)t煤氣被凈化后可以作為城市燃?xì)鈦?lái)使用，從其成份上來(lái)看也是制造甲醇、合成氨、提取氫氣的很好的原料。2焦?fàn)t煤氣制甲醇的基本工藝流程為焦?fàn)t煤氣制造甲醇最基本的工藝流程，凈化與轉(zhuǎn)化在整個(gè)焦?fàn)t煤氣制甲醇流程中的關(guān)鍵技術(shù)。3

2、焦?fàn)t煤氣的凈化工藝焦?fàn)t氣的凈化總的來(lái)說(shuō)有三大步驟：(1)焦?fàn)t氣經(jīng)過(guò)捕捉、洗滌、脫酸蒸氨等化工過(guò)程，將有害的物質(zhì)脫除到甲醇合成催化劑所要求的精度,進(jìn)入焦?fàn)t氣柜；(2)脫硫,分無(wú)機(jī)硫的脫除和有機(jī)硫的脫除，具體的方法根據(jù)系統(tǒng)選擇工藝方案而改變；(3)焦?fàn)t煤氣的深度凈化，在精脫硫后再深度脫除氯離子和羰基金屬，防止其對(duì)甲醇合成催化劑的毒害。脫硫工藝技術(shù)方案:(1)幾乎全部的無(wú)機(jī)硫和極少部分的有機(jī)硫能夠在焦化廠化產(chǎn)濕法脫硫時(shí)脫掉；(2)絕大部分的有機(jī)硫的脫除采用的是干法脫除，具體的有分為4種:吸收法、水解法、熱解法和加氫轉(zhuǎn)化法,其中水解法和加氫轉(zhuǎn)化法在國(guó)內(nèi)外化工工藝上用的最為普遍。4焦?fàn)t煤氣的烷烴轉(zhuǎn)化技術(shù)

3、目前具體的方法有：蒸汽轉(zhuǎn)化工藝、純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝、純氧催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝。4.1蒸汽轉(zhuǎn)化工藝其原理類似于天然氣制甲醇兩段轉(zhuǎn)化中的一段爐轉(zhuǎn)化機(jī)理，不過(guò)考慮到焦?fàn)t煤氣的甲烷含量只有天然氣的1/4,所以在焦?fàn)t煤氣制造甲烷的實(shí)際工藝選擇中，該方法一般不被米用。4.2純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝從理論上分析，該工藝具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)該工藝能夠生成的合成氣比較接近于最佳氫碳比；(2)合成甲醇時(shí)循環(huán)氣中含有的惰性氣比例較小，便于節(jié)能減排；(3)該工藝在轉(zhuǎn)化時(shí)沒(méi)有催化劑要求，所以對(duì)原料氣要求不是太嚴(yán)格，焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化前不需要進(jìn)行深度脫硫凈化；(4)非催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝大大簡(jiǎn)化了脫硫凈化過(guò)程，而

4、且脫硫精度高，降低了原料氣凈化成本，轉(zhuǎn)化過(guò)程中排放硫化物對(duì)環(huán)境的二次污染明顯降低，是將來(lái)焦?fàn)t煤氣凈化與轉(zhuǎn)化的發(fā)展方向。但是由于技術(shù)上的問(wèn)題，到目前為止尚沒(méi)有非催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝的商業(yè)化應(yīng)用的先例，因此不采用純氧非催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝。4.3純氧催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝降低轉(zhuǎn)化溫度，加入蒸汽參與烷烴轉(zhuǎn)化，加入催化劑加快轉(zhuǎn)化反應(yīng)速度，這就是純氧催化部分氧化轉(zhuǎn)化技術(shù)。如果原料氣的總硫體積分?jǐn)?shù)超標(biāo)，可在催化部分氧化轉(zhuǎn)化后接著串接氧化鋅脫硫槽，使原料氣從氧化鋅脫硫槽中流過(guò)，促使合成氣的總硫體積分?jǐn)?shù)達(dá)標(biāo)。與非催化部分氧化法相比，該轉(zhuǎn)化工藝，燃料氣和氧氣的消耗不高，而且轉(zhuǎn)化爐結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，造價(jià)相比而言較低，其

5、規(guī)?；虡I(yè)應(yīng)用業(yè)績(jī)顯著，在目前焦?fàn)t煤氣烷烴轉(zhuǎn)化方案中應(yīng)用最為廣5合成氣的氫碳比調(diào)整如果新鮮合成氣中氫碳比與理論值偏離較大，氫碳比過(guò)小時(shí),容易發(fā)生副反應(yīng)，同時(shí)催化劑易衰老；如果氫碳比過(guò)大時(shí)，單耗增加，這兩種情況都需要調(diào)整。大量的實(shí)踐和數(shù)據(jù)表明：新鮮合成氣氫碳比調(diào)整在2.052.15之間最為理想，其合成效率高、原料的利用率最合理。從焦?fàn)t煤氣各組分資源合理利用和成本角度考慮，通常采用補(bǔ)碳的方式來(lái)進(jìn)行合成氣的氫碳比調(diào)整的。具體實(shí)施時(shí)，有應(yīng)該結(jié)合甲醇廠可利用的資源來(lái)選擇“CO：補(bǔ)碳法”或煤制氣補(bǔ)碳法”6合成氣中二氧化碳含量的確定合成甲醇時(shí)，CO、CO2都與H2發(fā)生反應(yīng)，所以,CO2也是有效原料氣的一種。

6、在合成甲醇過(guò)程中，適量的CO2能有效降低反應(yīng)熱，有助于保持銅系催化劑的高活性，催化劑的使用壽命被有效延長(zhǎng)，同時(shí)還能夠抑制副反應(yīng)的發(fā)生，避免CO氧化為CO2,有效防止催化劑結(jié)碳；不過(guò)CO2的量如果過(guò)高，會(huì)降低甲醇產(chǎn)率。大量的理論研究和實(shí)踐表明，控制合成氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)在3%6%之間甲醇產(chǎn)率的較高。7甲醇合成與精餾工藝技術(shù)7.1甲醇合成工藝根據(jù)合成壓力，可以將甲醇的合成工藝分為高壓、中壓和低壓法三種,焦?fàn)t煤氣制甲醇合成技術(shù)全部為低壓法。目前，國(guó)內(nèi)外有多種低壓法甲醇合成工藝，其原理大同小異，不同之處主要在于甲醇反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)熱移走及回收利用方式、催化劑性能。7.2甲醇精餾工藝(粗甲醇精餾工藝