
煤炭煉焦過程中產生的荒煤氣,經過回收化學產品和凈化后稱凈煤氣,凈煤氣部分回焦化廠自用,剩余部分稱為剩余煤氣,通常叫焦爐煤氣。
如何合理有效利用剩余的煤氣是非鋼鐵企業焦化廠面臨的一個十分嚴峻的問題,如果將如此大量的焦爐煤氣排放到空中,必將造成大氣的嚴重污染,而且浪費寶貴的化工資源。焦爐煤氣既可以作燃料,如城市煤氣民用、工藝煤氣發電,又可作化工原料,如生產合成氨、甲醇、二甲醚和提氫等。如果用來發電,上網費用高,利潤薄;焦爐煤氣制合成氨、尿素,雖有一定經濟效益,但投資大,隨著國家對化肥優惠政策的逐步取消,其經濟效益必將受到影響,整體抗風險能力差;用焦爐煤氣生產甲醇,甲醇不僅當產品銷售,下游還可以進一步深加工,生產許多高附加值產品,產業鏈長,競爭力強,經濟效益顯著。
焦爐煤氣含55~59%的H2,24~28%的CH4,5~8%的CO,是理想的合成甲醇原料氣。采用催化或非催化轉化技術,將CH4轉(zhuan)化成CO,即可(ke)進行(xing)甲醇(chun)合成。所(suo)以焦(jiao)爐煤(mei)氣制甲醇(chun),不僅解決了(le)環境保護問題,實(shi)現(xian)循環經濟(ji)(ji),并可(ke)為企業帶來良好的經濟(ji)(ji)效(xiao)益,是(shi)焦(jiao)化廠綜合利用焦(jiao)爐煤(mei)氣理想(xiang)的選擇。
◆焦爐煤氣制甲醇工藝簡介及流程
從焦化裝置經(jing)化產回收后(hou)的(de)(de)(de)焦爐煤氣,壓(ya)(ya)力約(yue)400mmH2O、40℃,直接進入(ru)氣柜,緩沖(chong)、穩壓(ya)(ya)后(hou),送往焦爐壓(ya)(ya)縮工(gong)(gong)段(duan)進行(xing)升壓(ya)(ya)至2.5MPa,冷卻到(dao)(dao)40℃后(hou)送往精(jing)(jing)(jing)脫(tuo)硫裝置。精(jing)(jing)(jing)脫(tuo)硫后(hou)的(de)(de)(de)焦爐煤氣進入(ru)轉化工(gong)(gong)段(duan),轉化后(hou)的(de)(de)(de)合成氣溫度約(yue)950℃,回收余熱(re),再冷卻到(dao)(dao)40℃經(jing)加(jia)壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)縮到(dao)(dao)6.0MPa,換熱(re)到(dao)(dao)220℃后(hou)送甲醇(chun)(chun)合成工(gong)(gong)段(duan)合成甲醇(chun)(chun)。從甲醇(chun)(chun)合成出(chu)來的(de)(de)(de)粗甲醇(chun)(chun)去甲醇(chun)(chun)精(jing)(jing)(jing)餾工(gong)(gong)段(duan),精(jing)(jing)(jing)餾提純(chun)產品甲醇(chun)(chun)。
⑴焦爐煤氣精脫硫 除脫除焦爐氣中無機硫外,為去除有機硫,采用加氫轉化法,將有機硫轉化成易去除的H2S,使合成氣含硫量小于0.1×10-6,以滿足合成甲醇的要求。
⑵焦爐煤氣轉化 焦爐煤氣轉化合成氣工藝,采用催化部分氧化法將煤氣中的甲烷轉化為CO和H2,控制出口氣甲烷含量約≤0.79%左右,達到甲醇合成氣要求。
⑶合成氣制甲醇 甲醇合成工藝按壓力可分為高、中、低壓法。目前國內外普遍采用低壓合成技術,一般操作壓在6.0MPa左右,反應器主要是管殼式等溫反應器。合成氣經壓縮升溫后進入甲醇合成塔,在催化劑作用下,進行甲醇合成,主要反應如下:
CO+2H2=CH3OH
CO2+3H2=CH3OH+H2O
⑷甲醇精餾 甲醇精餾普遍采用三塔精餾流程。從甲醇合成來的粗甲醇進入預精餾塔,塔頂分離出的馳放氣送燃氣系統,塔底的甲醇液經加壓精餾塔和常壓精餾塔分離制得精甲醇。
⑸空分(fen) 采用深(shen)冷空分(fen)技(ji)術獲得氧氣(qi)。
焦爐(lu)煤(mei)氣制甲醇(chun)工藝流程框圖如下(xia):
◆產品規格
甲醇產品質(zhi)量到達GB338—2004優等品,外觀為無(wu)(wu)色透(tou)明液體,無(wu)(wu)特殊異臭氣味。
主要原料及公用工程消耗(按每(mei)產1噸甲醇計)
序號 |
名稱 |
規格 |
單位 |
定額(e)消費(fei) |
1 |
焦煤氣(qi) |
|
Nm3 |
1950~2150 |
2 |
氧氣 |
99.6% |
Nm3 |
410 |
3 |
電 |
380V |
kW |
~40 |
|
|
10kV |
kW |
400~870* |
4 |
蒸汽 |
0.5~3.9MPa |
t |
-0.1~2.5* |
5 |
循環水 |
32℃ |
t |
~300 |
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