專(zhuān)利名稱(chēng)：焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣回收利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體回收技術(shù)，特別是煤化工領(lǐng)域利用焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放
氣回收利用方法，屬有機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在焦化行業(yè)為解決焦?fàn)t煤氣使用問(wèn)題，部分企業(yè)采用以焦?fàn)t煤氣制甲醇的方式合 理利用資源。目前焦化企業(yè)用焦?fàn)t煤氣制甲醇采用的是加壓催化部分氧化法，工藝過(guò)程為 用濕法、干法脫硫，把總硫脫除到0. lppm后，焦?fàn)t煤氣中含有一定的甲烷(CH》，使C4在催 化劑作用和高溫加壓的條件下，用純氧進(jìn)行氧化，把CH4轉(zhuǎn)化成CO和C02，然后進(jìn)行合成，將 焦?fàn)t煤氣(成分為H2 :50 60%， CO :4 9%， C02 :1. 4 3. 5%， CH4 :19 28%， N2 :3 12%， CmHn :2 4% )中的C0、C02、H2和甲烷轉(zhuǎn)化成的CO和C02 —起進(jìn)入到合成系統(tǒng)，在一 定溫度、壓力和催化劑的作用下使之生成甲醇?xì)?，同時(shí)生成弛放氣。這種常規(guī)方法存在的問(wèn) 題是焦?fàn)t氣氫碳比高，最終必然會(huì)產(chǎn)生大量的弛放氣。合成甲醇的理論碳比(H2/C)為2， 氫多碳少是焦?fàn)t煤氣用轉(zhuǎn)化法制甲醇的先天性缺陷，通常11113焦?fàn)t氣約產(chǎn)生0. 28!113弛放氣， 弛放氣的組成中含有4、0)、0)2、(^4、^，弛放氣在工業(yè)化生產(chǎn)中多采用放散或用火炬燒掉， 因而造成環(huán)境污染，也有將弛放氣用于鍋爐的燃料氣，但因?yàn)槌诜艢鉄嶂档?、操作不安全?
目前，有些焦化企業(yè)正在開(kāi)發(fā)補(bǔ)碳方法提高甲醇產(chǎn)量，通常采用以下三種方式 1.從其它煙氣中回收C02補(bǔ)充到合成爐入口 ， C02和H2合成為甲醇，但要求C02純度高工藝 復(fù)雜、投資大、收效低；2.直接采用較純的0)2，但必須增加一套完整的0)2氣化加壓裝置，收 效也不明顯；3.采用煤氣化方法，使煤通過(guò)氣化爐進(jìn)行氣化，產(chǎn)生的氣體進(jìn)行補(bǔ)碳，但因氣 化后煤氣須進(jìn)行一系列的凈化，雖然能達(dá)到補(bǔ)碳的目的，但投資大，工藝較復(fù)雜，補(bǔ)充適量 的C02氣仍會(huì)產(chǎn)生一定的弛放氣。 綜上所述，焦?fàn)t煤氣制甲醇?xì)涠嗵忌俦貙a(chǎn)生一定的弛放氣，由于弛放氣中仍含 有一定的C0、 (A，造成減少甲醇產(chǎn)量是先天性缺陷，弛放氣未能找到有效利用的途徑，給企 業(yè)造成一定的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種回收弛放氣與焦?fàn)t煤
氣混合，代替焦?fàn)t煤氣加熱焦?fàn)t的煤氣制甲醇合成弛放氣回收利用方法。 本發(fā)明所述方法是由以下技術(shù)方案解決的 —種焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣回收利用方法，其特別之處是它將焦?fàn)t煤氣制 甲醇系統(tǒng)所產(chǎn)生的甲醇合成弛放氣全部回收至混合罐，將混合罐內(nèi)通入焦?fàn)t煤氣使弛放氣 與焦?fàn)t煤氣充分混合形成混合氣，將上述混合氣作為燃料加熱焦?fàn)t。 上述焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣回收利用方法，所述混合氣中甲醇合成弛放氣占 混合氣的比例為10 27. 6%。
上述焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣回收利用方法，所述混合氣體的成分如下H2 :58. 729 62. 388%、C0 :7. 195 7. 281%、C02 : 2 . 901 3. 026%、CH4 :19. 607 23. 792%、 N2 :4. 746 5. 724%、CmHn :2. 06 2. 551%。 上述焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣回收利用方法，所述混合氣用于加熱焦?fàn)t時(shí)，混 合氣壓力為6 9kpa。流量為49000 52000m3/h。 本發(fā)明方法針對(duì)現(xiàn)有焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣未能有效利用的問(wèn)題進(jìn)行了改 進(jìn)，通過(guò)對(duì)當(dāng)前焦?fàn)t氣制甲醇技術(shù)焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化、合成中的特性及焦?fàn)t煤氣和弛放氣組成 的研究探索，提出對(duì)弛放氣進(jìn)行綜合利用的方法。該方法將焦?fàn)t煤氣制甲醇產(chǎn)生的弛放氣 回收，按照一定比例與焦?fàn)t煤氣摻混形成的適合加熱焦?fàn)t的混合氣體，以所述混合氣替代 焦?fàn)t煤氣加熱焦?fàn)t。本發(fā)明方法主要特點(diǎn)如下1.有效利用弛放氣，避免弛放氣放散或燃 燒而造成環(huán)境污染，并可增加企業(yè)效益；2.以所述混合氣替代焦?fàn)t煤氣燃燒加熱焦?fàn)t，在 滿足焦?fàn)t生產(chǎn)要求的同時(shí)，可改善焦?fàn)t高向加熱和焦?fàn)t爐體溫度的均勻性，提高焦炭質(zhì)量； 3.將用弛放氣替換出的這部分焦?fàn)t煤氣用于生產(chǎn)甲醇系統(tǒng)，作為增產(chǎn)甲醇的原料氣，可進(jìn) 一步增加企業(yè)收益。經(jīng)測(cè)算，將本發(fā)明方法應(yīng)用于20萬(wàn)噸/年的焦?fàn)t煤氣制甲醇系統(tǒng)，年 可增產(chǎn)甲醇約3萬(wàn)噸，年創(chuàng)效益約可達(dá)5000多萬(wàn)元。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明核心技術(shù)是將焦?fàn)t煤氣制甲醇時(shí)產(chǎn)生的弛放氣全部回收，再按照一定的比 例與焦?fàn)t煤氣混合后用于焦?fàn)t加熱。 焦?fàn)t煤氣用轉(zhuǎn)化法制甲醇必然會(huì)產(chǎn)生大量的弛放氣，本發(fā)明因能有效回收利用弛 放氣，在一定程度上可以適當(dāng)增大弛放氣量，相當(dāng)于提高有效氣體的分壓，有利于提高轉(zhuǎn)化 及合成率。與焦?fàn)t煤氣相比，弛放氣燃值低并含有一定量惰性氣體。焦?fàn)t煤氣用于加熱焦 爐時(shí)，其燃值為17585KJ/m 焦?fàn)t設(shè)計(jì)要求焦?fàn)t煤氣最低燃值不低于15910KJ/m3，本發(fā)明根
據(jù)焦?fàn)t設(shè)計(jì)要求，將焦?fàn)t煤氣和弛放氣混合，所述混合氣中甲醇合成弛放氣占混合氣的比 例為10 27.6% (體積比)時(shí)，其燃值不低于15910KJ/m 因此可以保證焦?fàn)t的正常運(yùn)行。
焦?fàn)t使用混合氣后，通過(guò)增加焦?fàn)t加熱的總流量彌補(bǔ)燃料燃值降低的影響，同時(shí)增加焦?fàn)t 地下室煤氣管道壓力，使煤氣管道壓力分布均向兩端增加，邊爐煤氣流量增加，提高和改善 邊爐的溫度。此外，混合氣中增大了惰性氣體的含量，根據(jù)擴(kuò)散燃燒理論和焦?fàn)t煤氣燃燒特 點(diǎn)，可提高混合氣燃燒時(shí)火焰長(zhǎng)度，起到拉長(zhǎng)火焰的效果，提高焦?fàn)t高向加熱水平，從而提 高焦?fàn)t溫度的均勻性。由于在焦?fàn)t燃料中添加了甲醇合成弛放氣，置換出部分焦?fàn)t煤氣，將 置換出的這部分焦?fàn)t煤氣用于生產(chǎn)甲醇，形成閉路循環(huán)。焦?fàn)t煤氣含碳高，同時(shí)起到補(bǔ)碳的 作用，提高甲醇的產(chǎn)量。 根據(jù)常規(guī)技術(shù)，甲醇合成弛放氣的成分一般為H2 :60 80%， CO 5 21%， C02 : 3 8%， CH4 :0. 5 4%， N2 :2 12%， CmHn :0. 02 0. 2% (0^指氣體中除CH4以外的含 C有機(jī)組分)；焦?fàn)t煤氣的成分為H2 :50 60%，C0 :4 9%，C02 :1. 4 3. 5%，CH4 :19 28%，N2 :3 12%，CmHn :2 4%。為保證混合氣低燃值不低于15910KJ/m3，本發(fā)明技術(shù)混 合氣體的成分為H2 :58. 729 62. 388%、C0 :7. 195 7. 281%、C02 : 2 . 901 3. 026%、CH4 : 19. 607 23. 792%、N2 :4. 746 5. 724%、CmHn :2. 06 2. 551%。進(jìn)入混合罐中的甲醇合 成弛放氣壓力為0. 015 0. 02Mpa，溫度《40°C;進(jìn)入混合罐中的焦?fàn)t煤氣壓力為0. 003 0.012Mpa。
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以下給出幾個(gè)具體的實(shí)施例 實(shí)施例1 :將焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣和焦?fàn)t煤氣引入混合罐，進(jìn)入混合罐 中的甲醇合成弛放氣壓力為0. 015Mpa，溫度《40°C ;進(jìn)入混合罐中的焦?fàn)t煤氣壓力為 0. 003Mpa。其中甲醇合成弛放氣占混合氣體的比例為10%，所述混合氣成分為H2 :58. 729、 CO :7. 281、 C022 . 901、 CH4 :23. 792、 N2 :4. 746、 CmHn :2. 551。將上述混合氣體引入焦?fàn)t加熱 系統(tǒng)，混合氣壓力為6kPa，流量為49000mVh，分煙道吸力為204Pa，焦?fàn)t地下室煤氣管道 452Pa。 實(shí)施例2 :將焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣和焦?fàn)t煤氣引入混合罐，進(jìn)入混合罐 中的甲醇合成弛放氣壓力為0. 018Mpa，溫度《40°C，進(jìn)入混合罐中的焦?fàn)t煤氣壓力為 0.008Mpa。其中甲醇合成弛放氣占混合氣體的比例為23. 3%，所述混合氣成分為H2 :
61. 50， CO :7. 216， C02 :2. 995， CH4 :20. 63， N2 :5. 485， CmHn :2. 174 ;將上述混合氣體引入焦?fàn)t 加熱系統(tǒng)，混合氣壓力為6. 8kPa，流量為51400mVh，分煙道吸力為211Pa，焦?fàn)t地下室煤氣 管道523Pa。 實(shí)施例3 :將焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣和焦?fàn)t煤氣引入混合罐，進(jìn)入混合罐 中的甲醇合成弛放氣壓力為0. 02Mpa，溫度《40°C，進(jìn)入混合罐中的焦?fàn)t煤氣壓力為 0.012Mpa。其中甲醇合成弛放氣占混合氣體的比例為27.6%，所述混合氣成分為H2 :
62. 388， CO :7. 195， C02 :3. 026， CH4 :19. 607， N2 :5. 724， CmHn :2. 06 ;將上述混合氣體引入焦 爐加熱系統(tǒng)，混合氣壓力為9kPa，流量為52000mVh，分煙道吸力為215Pa，焦?fàn)t地下室煤氣 管道550Pa。
權(quán)利要求
一種焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣回收利用方法，其特征在于它將焦?fàn)t煤氣制甲醇系統(tǒng)所產(chǎn)生的甲醇合成弛放氣全部回收至混合罐，將混合罐內(nèi)通入焦?fàn)t煤氣使弛放氣與焦?fàn)t煤氣充分混合形成混合氣，將上述混合氣作為燃料加熱焦?fàn)t。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣回收利用方法，其特征在于所述混合氣中甲醇合成弛放氣占混合氣的比例為10 27. 6%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣回收利用方法，其特征在于所述混合氣體的成分如下H2 :58. 729 62. 388%、 CO :7. 195 7. 281%、 C02 : 2 . 901 3. 026%、CH4 :19. 607 23. 792%、N2 :4. 746 5. 724%、CmHn :2. 06 2. 551%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣回收利用方法，其特征 在于所述混合氣用于加熱焦?fàn)t時(shí)，混合氣壓力為6 9kpa。流量為49000 52000m3/h。
全文摘要
一種焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣回收利用方法，屬有機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，用于解決焦?fàn)t煤氣制甲醇合成弛放氣未能有效利用問(wèn)題。技術(shù)方案是它將焦?fàn)t煤氣制甲醇系統(tǒng)所產(chǎn)生的甲醇合成弛放氣全部回收至混合罐，將混合罐內(nèi)通入焦?fàn)t煤氣使弛放氣與焦?fàn)t煤氣充分混合形成混合氣，將上述混合氣作為燃料加熱焦?fàn)t。本發(fā)明方法主要特點(diǎn)如下1.有效利用弛放氣，避免弛放氣放散或燃燒而造成環(huán)境污染，并可增加企業(yè)效益；2.以所述混合氣替代焦?fàn)t煤氣燃燒加熱焦?fàn)t，在滿足焦?fàn)t生產(chǎn)要求的同時(shí)，可改善焦?fàn)t高向加熱和焦?fàn)t爐體溫度的均勻性，提高焦炭質(zhì)量；3.將用弛放氣替換出的這部分焦?fàn)t煤氣用于生產(chǎn)甲醇系統(tǒng)，作為增產(chǎn)甲醇的原料氣，可進(jìn)一步增加企業(yè)收益。
文檔編號(hào)C10B21/08GK101693837SQ20091007575
公開(kāi)日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者盧冰, 寧利民, 張建敏, 徐賀明, 房承宣, 明成利, 曹玉忠, 李國(guó)忠, 王亞濤, 陳建華 申請(qǐng)人:開(kāi)灤能源化工股份有限公司;