煤炭煉焦過程中產(chǎn)生的荒煤氣,經(jīng)過回收化學(xué)產(chǎn)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?fàn)t煤氣。2008年全國(guó)焦炭生產(chǎn)量為2.8億t,其中獨(dú)立焦化廠產(chǎn)量占65%,機(jī)焦產(chǎn)量達(dá)95%以上。據(jù)估算,獨(dú)立焦化廠每年可供應(yīng)的剩余煤氣量為280億Nm3,但這些剩余煤氣大部分沒有得到有效利用,焦?fàn)t煤氣的綜合利用迫在眉睫。     如何合理有效利用剩余的煤氣是非鋼鐵企業(yè)焦化廠面臨的一個(gè)十分嚴(yán)峻的問題,如果將如此大量的焦?fàn)t煤氣排放到空中,必將造成大氣的嚴(yán)重污染,而且浪費(fèi)寶貴的化工資源。焦?fàn)t煤氣既可以作燃料,如城市煤氣民用、工藝煤氣發(fā)電,又可作化工原料,如生產(chǎn)合成氨、甲醇、二甲醚和提氫等。如果用來發(fā)電,上網(wǎng)費(fèi)用高,利潤(rùn)。唤?fàn)t煤氣制合成氨、尿素,雖有一定經(jīng)濟(jì)效益,但投資大,隨著國(guó)家對(duì)化肥優(yōu)惠政策的逐步取消,其經(jīng)濟(jì)效益必將受到影響,整體抗風(fēng)險(xiǎn)能力差;用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇,甲醇不僅當(dāng)產(chǎn)品銷售,下游還可以進(jìn)一步深加工,生產(chǎn)許多高附加值產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng),經(jīng)濟(jì)效益顯著。     焦?fàn)t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(zhuǎn)化技術(shù),將CH4轉(zhuǎn)化成CO,即可進(jìn)行甲醇合成。所以焦?fàn)t煤氣制甲醇,不僅解決了環(huán)境保護(hù)問題,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì),并可為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益,是焦化廠綜合利用焦?fàn)t煤氣理想的選擇。     我公司長(zhǎng)期從事研究煤氣凈化、轉(zhuǎn)化及甲醇合成技術(shù),在總結(jié)國(guó)內(nèi)焦?fàn)t煤氣制甲醇技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)全流程進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)。我公司開發(fā)的生產(chǎn)技術(shù),流程短,投資省,能耗低。主要包括:焦?fàn)t煤氣精脫硫、焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化、甲醇合成、甲醇精餾、空分等。利用該工藝生產(chǎn)甲醇產(chǎn)品,技術(shù)含量高,附加值高,環(huán)境污染小,競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng),生產(chǎn)成本低,產(chǎn)品質(zhì)量高,是目前較理想的焦?fàn)t煤氣綜合利用方法。
◆焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝簡(jiǎn)介及流程     從焦化裝置經(jīng)化產(chǎn)回收后的焦?fàn)t煤氣,壓力約400mmH2O、40℃,直接進(jìn)入氣柜,緩沖、穩(wěn)壓后,送往焦?fàn)t壓縮工段進(jìn)行升壓至2.5MPa,冷卻到40℃后送往精脫硫裝置。精脫硫后的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化工段,轉(zhuǎn)化后的合成氣溫度約950℃,回收余熱,再冷卻到40℃經(jīng)加壓壓縮到6.0MPa,換熱到220℃后送甲醇合成工段合成甲醇。從甲醇合成出來的粗甲醇去甲醇精餾工段,精餾提純產(chǎn)品甲醇。
    ⑴焦?fàn)t煤氣精脫硫    除脫除焦?fàn)t氣中無機(jī)硫外,為去除有機(jī)硫,采用加氫轉(zhuǎn)化法,將有機(jī)硫轉(zhuǎn)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?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化    焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化合成氣工藝,采用催化部分氧化法將煤氣中的甲烷轉(zhuǎn)化為CO和H2,控制出口氣甲烷含量約≤0.79%左右,達(dá)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(guó)內(nèi)外普遍采用低壓合成技術(shù),一般操作壓在6.0MPa左右,反應(yīng)器主要是管殼式等溫反應(yīng)器。合成氣經(jīng)壓縮升溫后進(jìn)入甲醇合成塔,在催化劑作用下,進(jìn)行甲醇合成,主要反應(yīng)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(jìn)入預(yù)精餾塔,塔頂分離出的馳放氣送燃?xì)庀到y(tǒng),塔底的甲醇液經(jīng)加壓精餾塔和常壓精餾塔分離制得精甲醇。
    ⑸空分    采用深冷空分技術(shù)獲得氧氣。
焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝流程框圖如下:
◆產(chǎn)品規(guī)     甲醇產(chǎn)品質(zhì)量到達(dá)GB338—2004優(yōu)等品,外觀為無色透明液體,無特殊異臭氣味。
主要原料及公用工程消耗(按每產(chǎn)1噸甲醇計(jì))
序號(hào) |
名稱 |
規(guī)格 |
單位 |
定額消費(fèi) |
1 |
焦煤氣 |
  |
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(huán)水 |
32℃ |
t |
~300 |              注: * —— 與原料氣及空分裝置壓縮機(jī)是否采用透平驅(qū)動(dòng)有關(guān)
◆裝置投資     100kt/a焦?fàn)t煤氣制甲醇裝置投資約24000萬,不包括總圖及運(yùn)輸。 ◆承包范圍     可提供100~200kt/a不同規(guī)模的焦?fàn)t煤氣制甲醇裝置的轉(zhuǎn)讓、工程設(shè)計(jì)、部分硬件或工程總承包。 |