CN102079689A - 生产甲醇的方法和设备 - Google Patents
生产甲醇的方法和设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102079689A CN102079689A CN2010101369833A CN201010136983A CN102079689A CN 102079689 A CN102079689 A CN 102079689A CN 2010101369833 A CN2010101369833 A CN 2010101369833A CN 201010136983 A CN201010136983 A CN 201010136983A CN 102079689 A CN102079689 A CN 102079689A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- converter
- methyl alcohol
- coke
- synthetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Abstract
本发明实施例公开了一种生产甲醇的方法，包括：净化转炉煤气；将净化后的转炉煤气与焦炉煤气混合，得到混合气；利用所述混合气反应生成甲醇。本发明实施例公开的生产甲醇的方法和设备，通过将炼钢过程中产生的副产气转炉煤气经过净化过程后，使其能够与炼焦过程中产生的焦炉煤气按照适当的比例混合，使混合气经脱硫和转化后生成的合成气中的氢碳比满足理论值的要求，提高原料中有用元素的利用率，提高了生产效率，减少了废气对环境的污染，降低了生产成本，提高了经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，更具体地说，涉及一种生产甲醇的方法和设备。
背景技术
目前生产甲醇的原料较多，如天然气、焦炉气、石脑油、重油、煤或焦炭等，在大多钢焦联产企业中利用炼焦过程中产生的焦炉煤气生产甲醇，由于焦炉煤气是高含氢的气体，使得在生产甲醇过程中，对原料焦炉煤气处理后产生的合成气中的氢碳比远远偏离理论值(按体积比氢碳比理论值F＝(H2-CO2)/(CO+CO2)＝2.0～2.05)，导致合成气中的氢气不能得到充分的利用，而最终被燃烧或放散，由于有用元素不能得到充分的利用，造成了资源的浪费，同时生产甲醇的效率也较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种生产甲醇的方法和设备，通过以炼钢过程中产生的转炉煤气和炼焦过程中产生的焦炉煤气为原料，充分的利用了转炉煤气中的碳元素和焦炉煤气中的氢元素，节约了资源，提高了经济效益。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明公开了一种生产甲醇的方法，包括：
净化转炉煤气；
将净化后的转炉煤气与焦炉煤气混合，得到混合气；
利用所述混合气反应生成甲醇。
优选的，净化转炉煤气的过程包括：
对转炉煤气加压；
除去加压后的转炉煤气中的机械水；
吸附除去机械水后的转炉煤气中的杂质；
对吸附杂质后的转炉煤气进行脱砷，得到净化后的转炉煤气。
优选的，利用所述混合气反应生成甲醇的过程包括：
对所述混合气进行脱硫；
采用纯氧催化部分氧化转化工艺转化脱硫后的混合气，得到合成气；
利用所述合成气在215℃～280℃，5.5Mpa～6.5Mpa条件下反应生成甲醇。
优选的，净化后的转炉煤气与焦炉煤气的混合过程为，根据所述合成气中的氢碳比调整净化后的转炉煤气与焦炉煤气的混合比例后进行混合，所述合成气中氢碳比按体积比(H2-CO2)/(CO+CO2)＝2.0～2.05。
优选的，对所述混合气进行脱硫前还包括：将所述混合气加压至2.2Mpa～2.8Mpa。
优选的，利用所述合成气在215℃～280℃，5.5Mpa～6.5Mpa条件下反应生成甲醇。
优选的，利用所述合成气反应生成甲醇同时用水补充反应中失去的水分，所述补充的水的量与甲醇产量按重量比0.90～0.96∶1。
优选的，还包括对所述甲醇进行精馏，得到精甲醇。
本发明还公开了一种生产甲醇的设备，包括：
与转炉煤气排气口相连的转炉煤气净化装置；与焦炉煤气排气口和所述转炉煤气净化装置排气口相连的混合装置；
与所述混合装置排气口相连的合成装置；
与所述合成装置、焦炉煤气排气口和所述转炉煤气净化装置排气口相连的控制器。
优选的，所述合成装置包括：
与所述混合装置排气口相连的脱硫装置；
与所述脱硫装置排气口相连的转化装置；
与所述转化装置排气口相连的合成塔。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例公开的生产甲醇的方法和设备，通过将炼钢过程中产生的副产气转炉煤气经过净化过程后，使其能够与炼焦过程中产生的焦炉煤气按照适当的比例混合，使混合气经脱硫和转化后生成的合成气中的氢碳比满足理论值的要求，提高了生产效率。由于转炉煤气中的碳元素含量较高，而焦炉煤气中的氢元素含量较高，通过加入一定比例的转炉煤气可以调节合成气中的氢碳比，转炉煤气和焦炉煤气的混合比例根据实时监测的合成气中的氢碳比的变化而实时的进行调节，调节后的混合比例使合成气中的氢碳比满足F＝(H2-CO2)/(CO+CO2)＝2.0～2.05的要求。
由于转炉煤气和焦炉煤气都是工业生产过程中的副产气，转炉煤气的加入一方面可以提高原料中有用元素的利用率，另一方面利用工业副产气做原料，有效的减少了废气的排放，减少了废气对环境的污染。另外，利用炼钢过程中作为废气排放的转炉煤气做原料，降低了生产成本，提高了经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种生产甲醇的工艺流程图。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种生产甲醇的方法和设备，通过利用炼钢过程中产生的副产气转炉煤气净化后，与炼焦过程中产生的焦炉煤气按照适当的比例混合，以使得混合气经脱硫和转化后生成的合成气中的氢碳比满足理论值的要求，在利用合成气生产甲醇时，提高了原料中有用元素的利用率，节约了能源，同时也减少了污染。
为了进一步了解本发明，下面结合附图和实施例对本发明优选实施方案进行清楚、完整地描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明实施例公开了一种生产甲醇的方法，包括：
净化转炉煤气；
将净化后的转炉煤气与焦炉煤气混合，得到混合气；
利用所述混合气反应生成甲醇。
转炉煤气为转炉炼钢过程中，由铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成的包含一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体。回收的顶吹氧转炉煤气含一氧化碳60％～80％，二氧化碳15％～20％，以及氮、氢、微量氧及硫、磷、砷、氟等杂质。在冶炼过程，转炉煤气的发生量中并不均衡，成分也有变化。通常的转炉煤气净化后仅做燃料用，净化过程采用电除尘或水除尘，只是除去转炉煤气中的粉尘，使其粉尘含量≤20mg/Nm3即可，属于粗净化，不能除去其中的硫、磷、砷、氟等微量杂质。由于转炉煤气中的硫、磷、砷、氟等杂质对甲醇生产过程中的催化剂有害，因此必须除去这些杂质后才能用作生产甲醇的原料。
转炉煤气由炉口喷出时，温度高达1450℃～1500℃，并夹带大量氧化铁粉尘，需经降温、除尘，方能使用，净化有湿法和干法两种类型。本发明实施例采用湿法除尘降温的方法，即水除尘，先对转炉煤气进行粗净化，之后采用变温吸附净化技术除去转炉煤气中的硫、磷、砷、氟等杂质，净化除杂过程具体包括：
转炉煤气以约为3000Nm3/h的流量、10kpa的压力进入鼓风机，在鼓风机处对转炉煤气加压至约45～55kpa，优选为50kpa；
将加压后的转炉煤气经过气液分离器，除去其中的机械水，这些机械水来自水除尘后残留在转炉煤气中的水份；
吸附除去机械水后的转炉煤气中的杂质；
吸附杂质后的转炉煤气经过由一台脱砷器组成的精制单元进行脱砷，得到净化后的转炉煤气，优选的，此过程中的脱砷剂为一次性使用。
优选的，本实施例中吸附转炉煤气中杂质的过程在由3台吸附器组成的吸附净化单元中进行，吸附器中的吸附剂可以选择性吸附转炉煤气中的PH3、AsH3、HF等杂质。具体方式为转炉煤气在同一时间只经过一台吸附器，当一台吸附器中的吸附剂吸附的杂质接近饱和时，再将转炉煤气通入另一台吸附剂再生之后的吸附器进行杂质的吸附，如此循环使用。吸附净化单元中，由于吸附在吸附剂上的杂质组份经加热便会解析出来，因此每台吸附器在不同的时间便会依次经历由吸附剂吸附杂质、加热冲洗、冷吹等步骤。优选的，本实施例中采用经电加热器加热产生的约为350℃、0.2Mpa的过热蒸汽热吹吸附剂，之后将产生的废气冷却后分离出废水和废气，废水通过污水管网排出，废气经火炬放空；冲洗吸附剂之后，采用循环使用的氮气对吸附剂进行冷吹，使其干燥降温至常温，此过程为吸附的再生过程，吸附剂再生后能够在吸附转炉煤气中的杂质时循环使用。
经过净化后的转炉煤气与焦炉煤气按照一定比例进行混合，得到混合气，由于将转炉煤气配加到焦炉煤气中的作用是调节合成气的氢碳比，使其达到生产甲醇的最佳比例。氢碳比过低，即转炉煤气配加量过多，会造成合成甲醇时的催化剂结碳、老化失效等问题；氢碳比过高，即转炉煤气配加量过少，虽然可以降低合成气中的甲烷含量，防止催化剂结碳，但是会使由合成气生成甲醇时的阻力增大，增加能耗，降低设备的生产能力，导致甲醇合成率低。因此，必须严格控制转炉煤气和焦炉煤气的混合比例。
本实施例中转炉煤气和焦炉煤气混合比例是通过实时监测合成气中的氢碳比而实时调整的，所述合成气中氢碳比按体积比F＝(H2-CO2)/(CO+CO2)＝2.0～2.05，因此，优选的，所述净化后的转炉煤气与焦炉煤气按体积比净化后转炉煤气∶焦炉煤气＝0.8～1.2∶9.2～8.8进行混合，更优选的，所述净化后的转炉煤气与焦炉煤气按体积比净化后转炉煤气∶焦炉煤气＝0.95～1.05∶9.05～8.95进行混合。
需要说明的是，由于转炉煤气与焦炉煤气中的成分是实时变化的，净化后的转炉煤气与焦炉煤气的混合比例需要实时调整，调整混合比例的方式可以为，通过实时监测净化后的转炉煤气与焦炉煤气的成分，结合合成气中的氢碳比的监测结果，实时的调整净化后的转炉煤气与焦炉煤气的混合比例；也可以采用生产过程中得到的净化后的转炉煤气与焦炉煤气成分的经验值，结合合成气中的氢碳比的监测结果，实时的调整净化后的转炉煤气与焦炉煤气的混合比例。本发明优选前者，但混合比例调整方式的选择不影响本发明的保护范围。本实施例中利用所述混合气反应生成甲醇的过程包括：
将所述混合气加压至2.2Mpa～2.8Mpa，所加压力优选为2.5Mpa，对混合气体加压时可采用离心透平压缩机或往复式压缩机，也可为其他本领域技术人员所公知的技术；
对加压后的混合气进行脱硫，将混合气中的总硫脱至0.1ppm以下，具体脱硫方式有多种，可采用活性炭脱除焦炉煤气中的焦油等物质，由于焦炉煤气中硫的形态比较复杂，需经两次加氢转化，将各形态的有机硫转化成无机硫，再通过中温氧化锌和常温氧化锌脱除无机硫至总硫＜0.1PPm；也可采用溶剂物理吸收法脱除混合气中的大部分硫化物，再采用水解和氧化铁、氧化锌或活性炭等干法精脱硫剂脱除可能残留的痕量硫化物，以达到甲醇合成的要求，采用溶剂物理吸收法时，溶剂可选用甲醇、环丁砜和二异丙醇胺组合溶液、聚乙二醇二甲醚或碳酸丙烯酯。本实施例中选用第一种方式，但脱硫方式还可以采用本领域技术人员公知的其他方法和其他物质；
采用纯氧催化部分氧化转化工艺转化脱硫后的混合气，得到合成气，所述合成气由混合气中的甲烷及少量多碳烃转换而来，包括一氧化碳、二氧化碳和氢气，所述合成气中氢碳比按体积比F＝(H2-CO2)/(CO+CO2)＝2.0～2.05，优选的，所述合成气中氢碳比按体积比F＝(H2-CO2)/(CO+CO2)＝2.01～2.03，更优选的，所述合成气中氢碳比按体积比F＝(H2-CO2)/(CO+CO2)＝2.02；
之后，利用所述合成气在215℃～280℃，5.5Mpa～6.5Mpa条件下反应生成甲醇，合成气的反应温度优选为230℃～260℃，更优选为240℃～250℃，合成气的反应压力优选为5.8Mpa～6.2Mpa，更优选为6.0Mpa。
由于甲醇合成反应是强烈的放热反应，加入转炉煤气后，CO和CO2浓度增大，合成塔温度将迅速上涨，超过合成催化剂的最佳操作温度范围，如果长期高温操作会加速催化剂晶粒增长，表面积减少，从而加速催化剂的衰老，所以必须使床层温度低于280℃，又由于床层温度低于215℃触媒可能有结蜡反应，因此，最佳温度范围是215℃～280℃。
通过计算，由于配加转炉煤气后CO和CO2浓度的增大，将增加甲醇约3.28t/h，本实施例甲醇合成塔为管壳式合成塔，根据测算增加1吨甲醇将产生约0.93吨蒸汽，于是，本实施例中为了控制合成塔的温升，在利用所述合成气反应生成甲醇同时用水补充反应中失去的水分，即合成塔的壳层锅炉水副产蒸汽来带走的水分，所述补充的锅炉水的量与甲醇产量按重量比优选为0.90～0.96∶1，更优选为0.93∶1，即补充水量约为3.15t/h。
由合成气反应生成的甲醇为粗甲醇，因此，本实施例中还采用由预精馏塔、加压塔和常压塔组成的三塔精馏技术对所述甲醇进行精馏，制取得到精甲醇，之后将精甲醇送至成品罐区贮存。
本发明实施例所公开的生产甲醇的方法，以炼钢生产中原本当作废气燃放的副产气转炉煤气作为生产甲醇的原料，其组成中CO含量较高，而CO也是一种宝贵的化工原料，作为废气燃放既污染环境又浪费资源。因此根据焦炉煤气中氢元素多而碳元素少，转炉煤气中碳元素多而氢元素少的情况，将两种气体按一定比例混合后做为生产甲醇的原料，既解决了单纯采用焦炉煤气做原料而导致的氢气消耗不完，甲醇合成率低，资源浪费的问题，又减少了环境的污染，从经济角度，利用废气做工业原料，也降低了生产成本。
本发明还提供了一种生产甲醇的设备，参见图1，包括：
与转炉煤气排气口相连的转炉煤气净化装置1；
与焦炉煤气排气口和所述转炉煤气净化装置1的排气口相连的混合装置2，本实施例中的混合装置2为焦炉煤气管道，在焦炉煤气管道处设一开口通入净化后的转炉煤气，焦炉煤气与净化后的转炉煤气混合，得到混合气；
与混合装置2相连的混合气压缩机3，混合气压缩机3将混合气加压至.2Mpa～2.8Mpa；
与混合气压缩机3的排气口相连的脱硫装置4；
与脱硫装置4的排气口相连的转化装置5，在转化装置5中脱硫后的混合气被转化为包括一氧化碳和氢气的合成气，所述合成气中氢碳比按体积比(H2-CO2)/(CO+CO2)＝2.0～2.05；
与转化装置5的排气口相连的合成气压缩机6，合成气压缩机6为合成气加压至5.5Mpa～6.5Mpa；
与合成气压缩机6的排气口相连的管壳式的合成塔7，在合成塔7中利用合成气反应生成甲醇；
与转化装置5、焦炉煤气排气口和所述转炉煤气净化装置排气口相连的控制器，控制器通过实时监测合成气的氢碳比来调整净化后的转炉煤气与焦炉煤气的流量，以控制净化后的转炉煤气与焦炉煤气的混合比例，所述混合比例为按体积比净化后转炉煤气∶焦炉煤气＝0.8～1.2∶9.2～8.8。
其中，本实施例中的脱硫装置4、转化装置5、合成气压缩机6以及合成塔7统称为利用混合气反应生成甲醇的合成装置。
另外，还包括与合成塔7相连，对合成塔7产生的甲醇进行精馏的预精馏塔8、加压塔9和常压塔10。
本领域技术人员可以理解，净化后的转炉煤气与焦炉煤气的混合可以在焦炉煤气管道处也可以在混合气压缩机中，或者设置其他的混合装置，但混合装置的选择并不影响本发明的保护范围。
下面结合图1和方法实施例说明本实施例公开的生产甲醇的设备和工艺流程：
来自炼钢过程的转炉煤气经过转炉煤气净化装置1中的水除尘装置、鼓风机、气液分离器、吸附净化单元以及精制单元后，对转炉煤气进行降温，并除去其中的粉尘以及对合成和转化催化剂有害的硫、磷、砷、氟等杂质，得到满足反应要求的净化的转炉煤气，净化后的转炉煤气的标准为：PH3＜1PPm；COS＜1PPm；HF＜0.1PPm；AsH3＜5PPb；H2S＜1PPm，来自转炉的转炉煤气经过处理后达到上述标准后，与来自焦炉的焦炉煤气混合得到混合气。
焦炉煤气在与净化后的转炉煤气混合前在焦化厂经过预处理。所述预处理过程为：
焦炉煤气在鼓风机后设经电捕焦油器将焦炉煤气中的焦油脱至50mg/Nm3以下；
在鼓风机后的硫铵工段采用酸洗法将焦炉煤气中的氨脱至50mg/Nm3以下；
采用横管式间冷器，循环喷洒冷凝液将焦炉煤气中的萘脱至100mg/Nm3以下；
采用焦油洗油进行循环洗涤的方式，将焦炉煤气中的苯类降至2g/Nm3以下；
采用PDS法将焦炉煤气中的硫化氢、氰化氢降至20mg/Nm3以下。
经过上述预处理后的焦炉煤气与净化后的转炉煤气在混合气压缩机处按比例混合并压缩至2.2Mpa～2.8Mpa后，进入脱硫装置4对混合气进行精脱硫，将总硫脱至0.1ppm以下，脱硫后的气体与来自外界的氧气混合，采用纯氧催化部分氧化工艺在转化装置5中进行转化，将混合气体中的甲烷及少量多碳烃转化为合成甲醇的有用成分一氧化碳、二氧化碳和氢气，即生产甲醇所需的合成气，之后经合成气压缩机6将合成气加压至5.5Mpa～6.5Mpa，加压后的合成气在合成塔7中反应生成粗甲醇，通过向合成塔中补充一定量的锅炉水将反应温度需控制在215℃～280℃范围内，之后利用三塔精馏技术精馏粗甲醇得到精甲醇。
其中，净化后的转炉煤气与焦炉煤气的混合比例的控制方式为，通过实时监测合成气中的氢碳比，根据氢碳比的变化，实时的调整转炉煤气和焦炉煤气的流量。在生产过程中，合成塔7中未完全反应的气体有多处去路，比如作为循环气返回合成气压缩机6重复压缩后再次反应，或者是返回转化装置5作为预热炉或升温炉的热源利用，也可以作为焦炉加热的热源利用，或者将驰放气中的氢提取出来做为氢源利用，即将驰放气经变压吸附装置提取氢，具体措施为本领域技术人员所公知的，这里不再赘述，但是对合成塔中未完全反应的气体的处理方式并不能影响本发明实施例的保护范围。
需要说明的是，在脱硫装置4中进行的脱硫主反应如下：
RSH+H2＝H2S+RH；
RSR+2H2＝H2S+2RH；
R1-S-R2+2H2＝R1H+R2H+H2S；
COS+H2＝H2S+CO；
CS2+2H2O＝2H2S+CO+CO2；
H2S+FeO＝FeS+H2O；
H2S+ZnO＝ZnS+H2O。
其中，硫醇RSH、硫醚RSR、R1-S-R2和CS2均为焦炉煤气中的杂质。
在转化装置5中进行的纯氧催化部分氧化过程主反应如下：
2H2+O2＝H2O+115.48kcal；
2CH4+O2＝2CO+4H2+17.0kcal；
CH4+H2O＝CO+3H2-49.3kcal；
CH4+CO2＝2CO+2H2-59.1kcal；
CO+H2O＝CO2+H2+9.8kcal。
其中，反应后生成的CO、CO2和H2即为合成气的主要成分，合成气中的氢碳比需控制在2.0～2.05。
在合成塔7中进行的利用合成气反应生成甲醇的过程主反应如下：
CO+2H2＝CH3OH+Q；
CO2+3H2＝CH3OH+H2O+Q。
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明提供的生产甲醇的方法进行描述。
实施例一
以钢焦联产企业产出的焦炉煤气和转炉煤气为原料，在某一时刻，原料的组成为：
焦炉煤气中各组分含量为：
| 项目 | H2 | CO | CO2 | CH4 | N2 | CmHn | O2 | ∑ |
| V％ | 56.52 | 7.54 | 2.96 | 26.91 | 2.80 | 2.75 | 0.52 | 100 |
转炉煤气中各组分含量为：
| 项目 | H2 | CO | CO2 | N2 | O2 | PH3 | COS | HF | AsH3 | H2S |
| V％ | 1.5 | 59 | 18.5 | 20.6 | 0.4 | 600PPm | 7PPm | 1PPm | 0.1PPm | 30PPm |
转炉煤气净化前后成分及杂质情况为：
| 项目 | H2 | CO | CO2 | N2 | O2 | PH3 | COS | HF | AsH3 | H2S |
| 净化前V％ | 1.5 | 59 | 18.5 | 20.6 | 0.4 | 600PPm | 7PPm | 1PPm | 0.1PPm | 30PPm |
| 净化后V％ | 3.5 | 63.2 | 13.3 | 19.7 | 0.28 | 1PPm | 1PPm | 0.1PPm | 5PPb | 1PPm |
在加入转炉煤气前，焦炉煤气及转化后的合成气的组成情况为：
| 项目 | H2 | CO | CO2 | CH4 | N2 | CmHn | O2 | ∑ |
| 焦炉气V％ | 56.52 | 7.54 | 2.96 | 26.91 | 2.80 | 2.75 | 0.52 | 100 |
| 合成气V％ | 71.42 | 11.42 | 11.86 | 0.83 | 4.13 | 0.00 | 0.34 | 100 |
在此刻，在线分析单独使用焦炉煤气转化为甲醇所需合成气后的有效成份所占合成气比例为：H2为71.42％；CO为11.42％；CO2为11.86％。合成气在进合成气压缩机前温度控制在40℃以下，压力在2.0Mpa左右，此时合成气的氢碳比F＝(H2-CO2)/(CO+CO2)＝(71.42-11.86)/(11.42+11.86)＝2.56，由此可知：此时合成气中氢含量偏高，需要补加碳，所需补加的碳源为转炉煤气，转炉煤气净化后有用成份为：CO为63.22％；CO2为13.30％；H2为3.50％，净化后的转炉煤气温度控制在40℃以下，压力在0.01Mpa以下。假设某时刻合成气的流量为30000Nm3/h，根据合理氢碳比要求，F取值2.02，设配加的转炉气量为XNm3/h，计算式为：
F＝＝(H2-CO2)/(CO+CO2)＝{(30000*71.42+3.5*X)-(30000*11.86+13.30*X)}/{30000*(11.42+11.86)+(63.22+13.30)*X}＝2.02；
X＝2288Nm3/h；
即可算出此时所需转炉煤气的气量为2288Nm3/h。
加转炉煤气前后合成气成分及氢碳比对照表为：
| 项目 | H2 | CO | CO2 | CH4 | N2 | O2 | 氢碳比 |
| 加转炉气前V％ | 71.42 | 11.42 | 11.86 | 0.83 | 4.13 | 0.34 | 2.56 |
| 加转炉气后V％ | 66.61 | 15.09 | 11.96 | 0.79 | 5.17 | 0.38 | 2.02 |
依照上述方法随时调节转炉煤气的最佳通入量，将混合气转化后生成的甲醇合成气，经合成气压缩机加压至6.0Mpa，再进入甲醇合成塔得到粗甲醇。甲醇合成采用6.0MPa低压合成技术，合成塔采用管壳式，合成所得的粗甲醇采用预精馏塔、加压塔和常压塔三塔精馏技术制取精甲醇，产品精甲醇送至成品罐区贮存，经测试，此工艺生产的甲醇产品质量达到GB338-2004优等品的水平。
加转炉煤气前后甲醇驰放气含量对比表为：
| 项目 | H2 | CO | CO2 | O2 | CH4 | N2 |
| 加转炉气前V％ | 77.59 | 2.96 | 7.65 | 0.13 | 4.16 | 7.51 |
| 加转炉气后V％ | 63.70 | 5.79 | 10.80 | 0.26 | 4.87 | 14.58 |
从以上数据可以看出，转炉煤气加入后，驰放气中H2的含量占驰放气总量由77.59％降低为63.70％，降低了13.8％，可见加入转炉煤气后H2的利用率提高了，排放量减少了。另外，本实施例中由于提高了原料的利用率，将废气作为原料气，提高了经济效益，同时也降低了环境污染。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种生产甲醇的方法，其特征在于，包括：
净化转炉煤气；
将净化后的转炉煤气与焦炉煤气混合，得到混合气；
利用所述混合气反应生成甲醇。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，净化转炉煤气的过程包括：
对转炉煤气加压；
除去加压后的转炉煤气中的机械水；
吸附除去机械水后的转炉煤气中的杂质；
对吸附杂质后的转炉煤气进行脱砷，得到净化后的转炉煤气。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述混合气反应生成甲醇的过程包括：
对所述混合气进行脱硫；
采用纯氧催化部分氧化转化工艺转化脱硫后的混合气，得到合成气；
利用所述合成气在215℃～280℃，5.5Mpa～6.5Mpa条件下反应生成甲醇。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，净化后的转炉煤气与焦炉煤气的混合过程为，根据所述合成气中的氢碳比调整净化后的转炉煤气与焦炉煤气的混合比例后进行混合，所述合成气中氢碳比按体积比(H2-CO2)/(CO+CO2)＝2.0～2.05。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述混合气进行脱硫前还包括：将所述混合气加压至2.2Mpa～2.8Mpa。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述合成气在215℃～280℃，5.5Mpa～6.5Mpa条件下反应生成甲醇。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，利用所述合成气反应生成甲醇同时用水补充反应中失去的水分，所述补充的水的量与甲醇产量按重量比0.90～0.96：1。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，还包括对所述甲醇进行精馏，得到精甲醇。
9.一种生产甲醇的设备，其特征在于，包括：
与转炉煤气排气口相连的转炉煤气净化装置；与焦炉煤气管道和所述转炉煤气净化装置排气口相连的混合装置；
与所述混合装置排气口相连的合成装置；
与所述合成装置、焦炉煤气管道和所述转炉煤气净化装置排气口相连的控制器。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述合成装置包括：
与所述混合装置排气口相连的脱硫装置；
与所述脱硫装置排气口相连的转化装置；
与所述转化装置排气口相连的合成塔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101369833A CN102079689B (zh) | 2009-11-30 | 2010-03-30 | 生产甲醇的方法和设备 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200910216527 | 2009-11-30 | ||
| CN200910216527.7 | 2009-11-30 | ||
| CN2010101369833A CN102079689B (zh) | 2009-11-30 | 2010-03-30 | 生产甲醇的方法和设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102079689A true CN102079689A (zh) | 2011-06-01 |
| CN102079689B CN102079689B (zh) | 2012-04-25 |
Family
ID=44085914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101369833A Active CN102079689B (zh) | 2009-11-30 | 2010-03-30 | 生产甲醇的方法和设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102079689B (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012145910A1 (zh) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | 四川达兴能源股份有限公司 | 生产甲醇的方法和设备 |
| WO2013037444A1 (de) | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur gewinnung von olefinen aus ofengasen von stahlwerken |
| WO2013037443A1 (de) | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur behandlung von kokereiabgas |
| CN103423589A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-04 | 唐山中润煤化工有限公司 | 焦炉煤气制甲醇工艺的液氧汽化系统和工艺 |
| JP2015007039A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-15 | 中国石油化工股▲ふん▼有限公司 | コークス炉ガスによりメタノール及び合成天然ガスを同時生産する方法並びに該方法を達成するためのプラント |
| CN105960469A (zh) * | 2013-12-12 | 2016-09-21 | 蒂森克虏伯股份公司 | 用于炼钢的设备组合以及用于运作该设备组合的方法 |
| CN108265145A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-10 | 中国科学院上海高等研究院 | 一种富二氧化碳的高炉煤气的利用方法及系统 |
| CN108929727A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-04 | 宁波蒙曼生物科技有限公司 | 一种环保型纯化的煤基甲醇汽油及其制备方法和应用 |
| CN108977237A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-11 | 戴乐亭 | 一种转炉和/或高炉煤气除氧精脱硫的方法 |
| CN110470789A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-19 | 四川达兴能源股份有限公司 | 一种焦炉煤气中氰化氢的测定方法 |
| CN111100713A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 苏州盖沃净化科技有限公司 | 一种煤气生产h2/co原料气的方法及装置 |
| CN114075098A (zh) * | 2020-08-19 | 2022-02-22 | 北京诺维新材科技有限公司 | 一种甲醇的分离方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102924228B (zh) * | 2012-11-28 | 2015-04-29 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种利用兰炭炉尾气制甲醇的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04243845A (ja) * | 1991-01-25 | 1992-08-31 | Nippon Steel Corp | 製鉄排ガスとコークス炉ガスを用いたメタノールの製造方法 |
| CN1803746A (zh) * | 2005-06-23 | 2006-07-19 | 昆山市迪昆精细化工公司 | 以钢铁企业焦炉气、转炉气为原料制取甲醇的工艺 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4243845B2 (ja) * | 2002-11-28 | 2009-03-25 | 株式会社デンソー | 燃料供給装置 |
-
2010
- 2010-03-30 CN CN2010101369833A patent/CN102079689B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04243845A (ja) * | 1991-01-25 | 1992-08-31 | Nippon Steel Corp | 製鉄排ガスとコークス炉ガスを用いたメタノールの製造方法 |
| CN1803746A (zh) * | 2005-06-23 | 2006-07-19 | 昆山市迪昆精细化工公司 | 以钢铁企业焦炉气、转炉气为原料制取甲醇的工艺 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 《中氮肥》 20071130 林向阳 充分利用焦炉转炉煤气资源发展甲醇产品 , 第6期 2 * |
| 《煤气与热力》 20080131 吴创明 焦炉煤气制甲醇的工艺技术研究 第28卷, 第1期 2 * |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012145910A1 (zh) * | 2011-04-28 | 2012-11-01 | 四川达兴能源股份有限公司 | 生产甲醇的方法和设备 |
| WO2013037444A1 (de) | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur gewinnung von olefinen aus ofengasen von stahlwerken |
| WO2013037443A1 (de) | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren zur behandlung von kokereiabgas |
| JP2015007039A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-15 | 中国石油化工股▲ふん▼有限公司 | コークス炉ガスによりメタノール及び合成天然ガスを同時生産する方法並びに該方法を達成するためのプラント |
| CN103423589A (zh) * | 2013-08-27 | 2013-12-04 | 唐山中润煤化工有限公司 | 焦炉煤气制甲醇工艺的液氧汽化系统和工艺 |
| CN103423589B (zh) * | 2013-08-27 | 2015-03-11 | 唐山中润煤化工有限公司 | 焦炉煤气制甲醇工艺的液氧汽化系统和工艺 |
| CN105960469B (zh) * | 2013-12-12 | 2019-02-22 | 蒂森克虏伯股份公司 | 用于炼钢的设备组合以及用于运作该设备组合的方法 |
| CN105960469A (zh) * | 2013-12-12 | 2016-09-21 | 蒂森克虏伯股份公司 | 用于炼钢的设备组合以及用于运作该设备组合的方法 |
| CN108265145A (zh) * | 2018-01-26 | 2018-07-10 | 中国科学院上海高等研究院 | 一种富二氧化碳的高炉煤气的利用方法及系统 |
| CN108929727A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-12-04 | 宁波蒙曼生物科技有限公司 | 一种环保型纯化的煤基甲醇汽油及其制备方法和应用 |
| CN108977237A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-11 | 戴乐亭 | 一种转炉和/或高炉煤气除氧精脱硫的方法 |
| CN108977237B (zh) * | 2018-07-25 | 2020-06-09 | 戴乐亭 | 一种转炉和/或高炉煤气除氧精脱硫的方法 |
| CN111100713A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 苏州盖沃净化科技有限公司 | 一种煤气生产h2/co原料气的方法及装置 |
| CN111100713B (zh) * | 2018-10-26 | 2022-04-01 | 苏州盖沃净化科技有限公司 | 一种煤气生产h2/co原料气的方法及装置 |
| CN110470789A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-19 | 四川达兴能源股份有限公司 | 一种焦炉煤气中氰化氢的测定方法 |
| CN110470789B (zh) * | 2019-08-26 | 2022-07-05 | 四川达兴能源股份有限公司 | 一种焦炉煤气中氰化氢的测定方法 |
| CN114075098A (zh) * | 2020-08-19 | 2022-02-22 | 北京诺维新材科技有限公司 | 一种甲醇的分离方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102079689B (zh) | 2012-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102079689B (zh) | 生产甲醇的方法和设备 | |
| US8182771B2 (en) | Method and apparatus for substitute natural gas generation | |
| KR101344940B1 (ko) | 탑 가스를 처리하는 방법 및 그 장치 | |
| CN103898265B (zh) | 一种焦炉煤气改质直接还原铁矿石系统装置及方法 | |
| EP2657215B1 (en) | Method and device for producing methanol | |
| CN103571541B (zh) | 一种联产甲烷和焦油的催化气化方法 | |
| CN103204470A (zh) | 电石炉气变换深度净化用于分离提纯co与h2的工艺 | |
| CN103242134A (zh) | 一种生活垃圾热解气化净化方法 | |
| CN104803819B (zh) | 一种利用粉煤制取乙烯的方法及系统 | |
| CN103805728B (zh) | 利用高氮含量干馏煤气制合成气生产还原铁的方法及装置 | |
| CN105129800B (zh) | 一种氧/煤喷吹制备电石及乙烯的工艺和系统 | |
| EP3878807A1 (en) | Process for the production of synthesis gas via allothermic gasification with controlled carbon dioxide reduction | |
| CN204981160U (zh) | 一种氧/煤喷吹制备电石及乙烯的系统 | |
| DE102011112093A1 (de) | Verfahren und Anlage zur kohlendioxidarmen, vorzugsweise kohlendioxidfreien, Erzeugung eines flüssigen kohlenwasserstoffhaltigen Energieträgers und/oder zur Direktreduktion von Metalloxiden | |
| RU2624708C1 (ru) | Установка получения водорода из углеводородного газа | |
| CN103693643A (zh) | 应用于烟气脱硫的竹基活性炭 | |
| CN107446635A (zh) | 一种焦炉煤气利用新方法 | |
| CN100400420C (zh) | 电石炉尾气用于合成甲醇生产的工艺 | |
| CN104987275A (zh) | 一种两段式电石炉粉煤制乙烯的工艺及系统 | |
| CN101220297B (zh) | 煤气生产方法及设备 | |
| CN105984842A (zh) | 一种焦炉煤气常压富氧非催化转化工艺流程 | |
| CN213772106U (zh) | 气基竖炉还原气制备系统 | |
| CN103484180A (zh) | 一种燃煤自供热的催化气化制天然气的工艺和系统 | |
| WO2019132209A1 (ko) | 황화수소를 포함하는 산성가스 정제방법 및 그 장치 | |
| CN213895742U (zh) | 竖炉还原气制备及解吸气自加热系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Dazhou City, Sichuan Province, 635000 River Road District No. 25 Patentee after: Sichuan Daxing Energy Co., Ltd Address before: Dazhou City, Sichuan Province, 635002 River Road District No. 25 Patentee before: SICHUAN DAXING ENERGY Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |