焦炉煤气制甲醇工艺过程研究

摘 要：本文介绍了焦炉煤气制甲醇的工艺过程，并分别阐述了其中的精脱硫、催化氧化、甲醇合成和甲醇精馏过程。探讨了在甲醇制备过程中如何调整氢碳比和控制CO2含量，并且对工艺过程中三废的来源及处理进行了研究。

关键词：甲醇； 工艺工程； 三废

中图分类号：TU996文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2014）04-177-001

焦炉煤气是很好的气体燃料和宝贵的化工原料气，净化后的焦炉煤气除用作城市燃气外，还可以用于制造甲醇、合成氨、提取氢气和发电。若将全国每年排空浪费的约350×108m3／a焦炉煤气全用于制造甲醇，可产甲醇1600×104t/a，可大大缓解我国石油供应的紧张局面，从而带动经济高速发展[3]。

一、焦炉煤气制甲醇工艺过程

首先，焦炉煤气中含有一定量的硫、氮等污染物．需要深度净化处理，以消除对催化剂的影响；第二，煤气中含有一定的焦油、烃类组分，需要使其饱和，以减少过程升温；第三，煤气中的甲烷也需进一步转化成合成气体；第四，合成反应中一氧化碳与氢气的理论比有一定的要求，焦炉煤气中氢气含量较高，可形成多种工艺组合；最后，甲醇合成属气相反应，一般要在高压、高温、催化剂存在的条件下才能进行。

1.精脱硫

焦炉煤气中含有机和无机硫约l～3g／m3，其形态复杂，湿法脱硫后一般只能达到20mg／m3左右[5]。干法脱硫和加氢再脱硫是常用的精脱硫方法。一般采用铁钼加氢串氧化锰法，在合成氨工艺中已用多年。选择此法，在氧化锰槽后再串钴钼加氢串氧化锌工艺，以满足转化和甲醇合成触媒对硫含量的严格要求。第一加氢转化器将气体中的有机硫转化为无机硫，不饱和烃加氢饱和。第二加氢转化器将残留的有机硫彻底转化，再经中温氧化锌脱硫，使硫含量≤0.1ppm。

2.催化氧化

焦炉煤气催化氧化又称焦炉煤气增碳，是使煤气中的甲烷和烃类等通过氧化转为一氧化碳，转化工艺有蒸汽转化法、催化部分氧化法和间歇催化转化法几种。目前，常采用纯氧催化部分氧化转化工艺。对于钢铁联合企业，利用高炉煤气中的一氧化碳进行增碳，理论上也是可行的。

3.甲醇合成

甲醇催化合成按压力分类，可分为高压、中压、低压法。反应器主要是管壳式等温反应器，管内装有甲醇合成触媒，壳程为沸腾热水。本着国内加工的原则，常采用低压合成技术。反应产生的热量用来生产中压饱和蒸汽。以此控制反应温度。产品经换热冷却后，在甲醇分离器内进行气液分离。分离出的气体，一部分作为循环气进入循环压缩机，升压后与原料气混合去合成甲醇，进行下一循环；另一部分作为排放气，经洗醇塔洗涤回收甲醇后送燃料气系统。

二、甲醇精馏

由于合成产品中含有一定量的杂醇，粗甲醇须经过进一步精馏得到精甲醇。工艺采用多塔精馏。预精馏塔首先蒸去轻组分，预精馏塔底部来的甲醇液由给料泵加压送入加压塔，塔顶蒸出的甲醇蒸汽再进入常压塔再沸器二次蒸馏，甲醇蒸汽冷凝热作为常压塔热源。由常压塔再沸器出来的甲醇液再迸加压塔回流槽。一部分由加压塔回流泵加压后送回加压塔作为回流液，其余部分经精甲醇冷却器冷却到40℃作为合格产品去精甲醇槽。

参考文献：

[1]刘建卫,张庆庚.焦炉煤气生产甲醇技术进展及产业化现状[J]煤化工,2003(5):12-15

[2]吴刨明.焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究[J]煤气与热力,2008,28(1):36—42

[3]周嫒,任军,李忠.焦炉煤气合成燃料甲醇发展前景分析[J]山西化工,2007,27(2):34-37

[4]杜娟,高建军,刘伟军.焦炉煤气制甲醇项目的环境影响问题及防治对策[J]山西化工,2010,30(5):61-63

[5]张凯,张莹莹,王志远.焦炉煤气制甲醇转化工艺探讨[J]中国石油和化工标准与质量,2011,31(5):210

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