CN105152864A - 一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺 - Google Patents

一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN105152864A
CN105152864A CN201510466276.3A CN201510466276A CN105152864A CN 105152864 A CN105152864 A CN 105152864A CN 201510466276 A CN201510466276 A CN 201510466276A CN 105152864 A CN105152864 A CN 105152864A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
low
product
coke
carbon alcohol
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
Application number
CN201510466276.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105152864B (zh
Inventor
曹会博
张庆庚
李晓
崔晓曦
马英民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sedin Engineering Co Ltd
Original Assignee
Sedin Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sedin Engineering Co Ltd filed Critical Sedin Engineering Co Ltd
Priority to CN201510466276.3A priority Critical patent/CN105152864B/zh
Publication of CN105152864A publication Critical patent/CN105152864A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105152864B publication Critical patent/CN105152864B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/1516—Multisteps
    • C07C29/1518—Multisteps one step being the formation of initial mixture of carbon oxides and hydrogen for synthesis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
    • C01C1/02—Preparation, purification or separation of ammonia
    • C01C1/04—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase
    • C01C1/0405—Preparation of ammonia by synthesis in the gas phase from N2 and H2 in presence of a catalyst
    • C01C1/0488—Processes integrated with preparations of other compounds, e.g. methanol, urea or with processes for power generation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
    • C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
    • C10L3/08—Production of synthetic natural gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺是将焦炉煤气和合成气混合，形成粗原料气经压缩进行低温甲醇洗净化，脱出的硫化氢去克劳斯硫回收，脱除的二氧化碳高空排放；经低温甲醇洗净化后的原料气进行甲烷分离，脱除原料气中的甲烷制得LNG产品或CNG产品，经分离甲烷后的纯净气进行合成低碳醇，得到气体进入PSA分离，分离的气体包括CO和CO2返回低温甲醇洗循环，分离的H2与N2送入合成氨制得液氨产品；得到的液相产物进行醇水分离，得到低碳醇产品。本发明具有提高原料气的利用率的优点。

Description

一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺
技术领域
本发明属于一种合成低碳醇工艺，具体涉及一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺。
背景技术
低碳醇通常指C1～C5醇类混合物。应用前景十分广泛：低碳醇既可用作替代燃料，虽然其热值较低，但燃烧充分，且在燃烧时排放的CO、NOx、烃类等较少，是环境友好燃料；低碳醇还可用作燃料添加剂。现用的汽油添加剂甲基叔丁基醚因为存在储存、运输等问题，随着科技的进步终会被禁用，这为低碳醇的开发提供了契机。而且低碳醇辛烷值较高，防爆、抗震性能良好。同时低碳醇作为化学产品和大宗化工生产原料具有巨大价值。在我国LNG(液化天然气)或CNG(压缩天然气)应用很广，可以用作汽车燃料，运行安全可靠、噪声低、污染小，且汽车燃料成本更低，重量更轻；可以用作工业气体燃料，用于陶瓷、玻壳、玻璃厂等；还是是最好的储备调峰气源。造价低、管理方便、应变能力强，比高压球罐和管网调峰优越得多。但我国的天然气开采量有限，供需一直很紧张。目前，全球石油资源日益消耗，能源安全问题越来越严重，新能源体系的研究和开发已迫在眉睫。
我国是世界上第一大焦炭生产国，生产焦炭同时副产大量焦炉煤气。焦炉煤气的主要成分为(体积比)：50-60％的氢气，20-28％的甲烷，10-15％的CO+CO2。此外，还有微量的H2S、COS、HCN等有害成分。这些焦炉煤气一部分用来制甲醇、合成氨以及工厂燃气，而偏远地区则被白白排放掉。目前焦炉煤气除生产合成氨和甲醇外每年富余近300亿立方米焦炉气，由于焦炉煤气组成“氢多碳少”的特点，导致焦炉煤气现阶段的能量利用率约为55％左右，造成巨大能源浪费和环境污染，对焦炉煤气有用组分加以利用能产生明显的经济效益。
我国煤炭资源丰富，特别是内蒙、新疆等地的低质褐煤经气化炉制得的合成气进行化工产品的合成，合成气的碳多氢少特点，(合成气的气体组成体积百分比为：CO：45-60％，H2：22-28％，CO2：12-20，CH4：8-12％，H2S：0.21)；可见，由焦炉煤气或合成气单独生产低碳醇，都存在组分利用不充分的问题：焦炉煤气氢多碳少，单独合成低碳醇必然出现大量氢剩余，或者需要另外补充碳源；而合成气碳多氢少，单独合成低碳醇将会出现大量碳剩余，或者需要另外补充氢源。如果将焦炉煤气和合成气按比例混合，能达到取长补短，形成满足低碳醇合成的氢碳比条件(氢碳摩尔比为H2/CO＝2.3-4.5，)，将实现焦炉煤气和合成气“气尽其用”，将富含的甲烷分离制成LNG(液化天然气)或CNG(压缩天然气)，变废为宝，不仅产生明显的经济效益和环境效益，对能源结构调整也具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高原料气的利用率，产品多元化，调节过剩产能，调整能源结构的由焦炉煤气与合成气为原料制低碳醇并副产天然气和液氨的工艺。
本发明是根据焦炉煤气组成氢多碳少，而合成气碳多氢少的并含有大量CH4的特点，将两者优势互补，达到满足合成低碳醇的氢碳比，以解决单独采用焦炉煤气生产低碳醇需要补碳或者单独采用合成气制低碳醇需要补氢的缺点，并能副产LNG(液化天然气)或CNG(压缩天然气)，为焦炉煤气和合成气的合理利用提供了一种有效途径，有利于产品多元化，调节过剩产能，促进节能减排，调整能源结构，还能明显提高企业经济效益和社会环境效益。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
(1)将原料煤和空分装置来的氧气送行焦化，获得产品焦炭和焦炉煤气，将焦炉煤气和合成气通入气柜充分混合，形成满足低碳醇合成氢碳比的粗原料气；
(2)粗原料气经压缩进行低温甲醇洗净化，脱除硫化氢和二氧化碳等杂质，脱出的硫化氢去克劳斯硫回收，脱除的二氧化碳高空排放；
(3)经低温甲醇洗净化后的原料气进行甲烷分离，脱除原料气中的甲烷制得LNG产品(液化天然气)或CNG产品(压缩天然气)，经分离甲烷后的原料气即制得满足低碳醇合成的纯净气；
(4)净化后的纯净气进行合成低碳醇反应，得到的气液两相产物，气体作为驰放气进入PSA(变压吸附)分离，分离的气体包括CO和CO2返回低温甲醇洗循环，分离的H2送入合成氨；
(5)空分获得的N2与经PSA分离得到的H2进行合成氨反应，制得液氨产品；
(6)低碳醇合成反应后的液相产物进行醇水分离，制得低碳醇产品。
如上所述的低温甲醇洗的操作温度为-35～-55℃，操作压力为2.0-6MPa，经过低温甲醇洗后的合成气中H2S<0.1ppm,CO2<20ppm。
由于合成气和焦炉煤气组成的粗原料气成分复杂。其气体组分包括CO、H2、CO2、CH4极微量的H2S、有机硫、焦油、脂肪酸、石脑油等。在这些组分中除CO、H2有效组分，其余所有组分包括CO2和硫化物都是需要脱除的有害杂质，可见其净化任务的艰巨。纵观当今各种气体净化工艺，能担当此重任者非低温甲醇洗莫属。这是因为只有低温甲醇洗净化才可以在同一装置内全部干净地脱除各种有害成分，诸如CO2、H2S、COS、C4H4S、HCN、NH3、H2O、C2以上烃类(包括轻油、芳香烃、石脑油、烯烃及胶质物等)以及其他羰基化合物等，而其他任何净化工艺都无法做到。除此之外，低温甲醇洗工艺与其他净化工艺相比还有着如下各种显著的优点：
①吸收能力强，溶液循环量小
②甲醇溶剂价廉易得，再生能耗低
③气体净化度高
④溶剂热稳定性和化学稳定性好，溶剂不降解、不起泡，对设备不腐蚀
⑤甲醇和水可以任意比例互溶，利用此特性可以用其干燥原料气
低温甲醇洗在同一装置中实现了多种杂质的脱除，相对于其他净化方法的多种净化工艺组合而言，工序相对单一、合理，便于操作管理。
如上所述的甲烷分离可以采用超临界气体萃取分离技术或采用美国康泰斯和博克莱威齐公司的深冷分离技术，其中深冷分离温度为-150℃到-170℃，优选-155℃到-165℃，分离压力为3-8Mpa，优选4.0-5.5Mpa；超临界气体萃取分离的压力4.0-4.8MPa，温度-76到-78℃。
如上所述的合成低碳醇反应采用一个或多个串联固定床反应器，反应工艺条件为：反应压力3-10MPa，反应温度为240-410℃，氢碳摩尔比为H2/CO＝2.0-5.0，优选的2.3-4.2，体积空速为5000-50000h-1条件下进行低碳醇的合成。
如上所述的合成低碳醇反应采用的催化剂为采用美国DOW化学公司的MoS2-M-K催化剂，德国Lurgi公司的改性Cu-Zn-Al-K催化剂，法国石油研究院(IFP)的Cu-Co-Cr-K催化剂，中国科学院山西煤炭化学研究所的Zn-Cr催化剂或日本Cu-Ni-Zr-Na催化剂中的一种或几种。
如上所述的PSA(变压吸附)分离的条件为：吸附压力1.5-6.0MPa，解吸压力0.1-0.8MPa，操作温度0-40℃，吸附剂为X/Y分子筛、活性炭、细孔硅胶、活性氧化铝中的一种。
如上所述的合成氨的工艺条件为：反应压力5-30MPa，反应温度350-550℃，体积空速为8000-40000h-1条件下进行合成氨反应。
如上所述的合成氨催化剂为南化集团研究院的A110-1、A110-1-h型氨合成催；湖北双雄A201Q型、A110Q型催化剂；浙江上虞的A110-2型、A301型催化剂中的一种。
如上所述的醇水分离采用苯共沸精馏技术、离子交换树脂，膜分离技术，分子筛脱水技术的一种，操作条件为：温度80-150℃，压力为常压或减压，
如上所述的低碳醇产品中质量百分比甲醇占18-35％，乙醇35-60％，丙醇10-25％，其它醇7-20％。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明充分利用焦炉煤气组成氢多碳少，而合成气碳多氢少特点，将两者结合优势互补，再生产低碳醇的同时，将原料气中富含的甲烷分离制成压缩天然气或液化天然气，同时还将合成低碳醇后富裕的氢气与空分产生的氮气生产液氨产品，提高了原料气的利用率，降低低碳醇生产成本，有利于产品多元化，调节过剩产能，促进节能减排，调整能源结构，明显提高企业经济效益和社会环境效益。
本发明同时解决了单独采用焦炉煤气生产天然气需要补碳或者单独采用合成气制天然气需要补氢，而使得上述两种气体再利用的工艺流程长，操作复杂，费用高的难题。本发明将两种气体资源的缺点有机结合，变成优势互补的优点，并且可以通过控制焦炉煤气和合成气的混合比实现低碳醇合成对氢碳比的要求，实现合成气和焦炉煤气的综合利用，变废为宝。
附图说明
附图1本发明的工艺流程图。
具体实施例
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，这些实施例仅用于更详细具体地说明本发明，而不应理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例的限制。
具体实施例1
将原料煤和空分装置来的氧气送入焦炉，获得产品焦炭和焦炉煤气(主要组成按体积百分比为H2：58％、CO+CO2:16％、CH4：21％、N2：5％)，将焦炉煤气和合成气(主要组成按体积百分比为CO：47％，H2：26％，CO2：15％，CH4：12％，H2S：0.21％)通入气柜充分混合，形成满足低碳醇合成氢碳摩尔比为H2/CO＝3.6的粗原料气；
粗原料气经压缩至3.6MPa进入低温甲醇洗净化装置，脱除硫化氢和二氧化碳等杂质，在-36℃条件下将粗原料气中H2S脱至小于0.1ppm,CO2小于20ppm，脱除的硫化氢H2S去克劳斯硫回收，脱除的CO2高空排放。
经低温甲醇洗净化的原料气进入甲烷分离，采用美国康泰斯和博克莱威齐公司的深冷分离技术，在温度-162℃，压力3.6Mpa下，将粗煤气中的甲烷分离出来得到LNG(液化天然气)产品，(甲烷体积分数≥98％，硫含量≤0.1ppm，二氧化碳体积分数≤1.0％)，原料气经深冷分离甲烷后即制得满足低碳醇合成的纯净气。
经深冷分离后的纯净气进入两个串联固定床低碳醇反应器，第一个固定床反应器采用中国科学院山西煤炭化学研究所的Zn-Cr催化剂，第二个固定床反应器采用德国Lurgi公司的改性Cu-Zn-Al-K催化剂，在反应压力为3.6MPa，反应温度320℃，氢碳摩尔比为H2/CO＝3.6，体积空速为41000h-1条件下进行合成低碳醇反应；
得到的气液两相产物，气体进入PSA(变压吸附)分离，在吸附压力3.5MPa，解吸压力0.2MPa，操作温度21℃，以活性炭为吸附剂的条件下进行分离，分离的的气体主要包括CO和CO2返回低温甲醇洗循环，分离的H2送入合成氨；
空分装置的获得的N2与经PSA分离的H2在南化集团研究院的A110-1型合成氨催化剂，6.5MPa，360℃进行合成氨反应，体积空速为10000h-1条件下进行合成氨反应，制得液氨产品；
低碳醇合成反应后的液相产物为醇水混合物，醇水混合物进入醇水分离，采用离子交换树脂分离技术，在常压和85℃条件下分离得到的低碳醇产品(质量百分比产品组成：甲醇占26％，乙醇51％，丙醇15％，其它醇8％)。
具体实施例2
将原料煤和空分装置来的氧气送入焦炉，获得产品焦炭和焦炉煤气(主要组成按体积百分比为H2：53％、CO+CO2:15％、CH4：25％、N2：7％)，将焦炉煤气和合成气(主要组成按体积百分比为CO：55％，H2：22％，CO2：14％，CH4：8％，H2S：0.19％)通入气柜充分混合，形成满足低碳醇合成氢碳摩尔比为H2/CO＝3.2的粗原料气；
粗原料气经压缩至5.0MPa进入低温甲醇洗净化装置，脱除硫化氢和二氧化碳等杂质，在-44℃条件下将粗原料气中H2S脱至小于0.1ppm,CO2小于20ppm，脱除的硫化氢H2S去克劳斯硫回收，脱除的CO2高空排放。
经低温甲醇洗净化的原料气进入甲烷分离，采用超临界气体萃取分离技术，在4.5MPa，温度-77.5℃下将粗煤气中的甲烷分离出来得到CNG(压缩天然气)产品，(甲烷体积分数≥98％，硫含量≤0.1ppm，二氧化碳体积分数≤1.0％)，原料气经分离甲烷后即制得满足低碳醇合成的纯净气。
经分离后的纯净气进入三个串联固定床低碳醇反应器，第一个固定床反应器采用美国DOW化学公司的MoS2-M-K催化剂，后两个固定床反应器采用德国Lurgi公司的改性Cu-Zn-Al-K催化剂，在反应压力为5.0MPa，反应温度360℃，氢碳摩尔比为H2/CO＝3.2，体积空速为37000h-1条件下进行合成低碳醇反应；
得到的气液两相产物，气体进入PSA(变压吸附)分离，在吸附压力4.8MPa，解吸压力0.5MPa，操作温度15℃，以细孔硅胶为吸附剂的条件下进行分离，分离的的气体主要包括CO和CO2返回低温甲醇洗循环，分离的H2送入合成氨；
空分装置的获得的N2与经PSA分离的H2在浙江上虞的A301型合成氨催化剂，10MPa，390℃进行合成氨反应，体积空速为20000h-1条件下进行合成氨反应，制得液氨产品；
低碳醇合成反应后的液相产物为醇水混合物，醇水混合物进入醇水分离，采用苯共沸精馏分离技术，在常压和95℃条件下分离得到的低碳醇产品(质量百分比产品组成：甲醇占27％，乙醇49％，丙醇14％，其它醇10％)。
具体实施例3
将原料煤和空分装置来的氧气送入焦炉，获得产品焦炭和焦炉煤气(主要组成按体积百分比为H2：59％、CO+CO2:13％、CH4：22％、N2：6％)，将焦炉煤气和合成气(主要组成按体积百分比为CO：54％，H2：25％，CO2：12％，CH4：9％，H2S：0.26％)通入气柜充分混合，形成满足低碳醇合成氢碳摩尔比为H2/CO＝4.0的粗原料气；
粗原料气经压缩至5.3MPa进入低温甲醇洗净化装置，脱除硫化氢和二氧化碳等杂质，在-48℃条件下将粗原料气中H2S脱至小于0.1ppm,CO2小于20ppm，脱除的硫化氢H2S去克劳斯硫回收，脱除的CO2高空排放。
经低温甲醇洗净化的原料气进入甲烷分离，采用美国康泰斯和博克莱威齐公司的深冷分离技术，在温度-164℃，压力5.0Mpa下，将粗煤气中的甲烷分离出来得到LNG(液化天然气)产品，(甲烷体积分数≥98％，硫含量≤0.1ppm，二氧化碳体积分数≤1.0％)，原料气经深冷分离甲烷后即制得满足低碳醇合成的纯净气。
经深冷分离后的纯净气进入三个串联固定床低碳醇反应器，第一个固定床反应器采用美国DOW化学公司的MoS2-M-K催化剂，第二个固定床反应器采用德国Lurgi公司的改性Cu-Zn-Al-K催化剂，第三个固定床反应器采用日本的Cu-Ni-Zr-Na催化剂，在反应压力为6.0MPa，反应温度290℃，氢碳摩尔比为H2/CO＝4.0，体积空速为47000h-1条件下进行合成低碳醇反应；
得到的气液两相产物，气体进入PSA(变压吸附)分离，在吸附压力5.0MPa，解吸压力0.3MPa，操作温度10℃，以活性氧化铝为吸附剂的条件下进行分离，分离的的气体主要包括CO和CO2返回低温甲醇洗循环，分离的H2送入合成氨；
空分装置的获得的N2与经PSA分离的H2在湖北双雄A201Q型合成氨催化剂，12MPa，470℃进行合成氨反应，体积空速为35000h-1条件下进行合成氨反应，制得液氨产品；
低碳醇合成反应后的液相产物为醇水混合物，醇水混合物进入醇水分离，采用分子筛脱水分离技术，在减压和140℃条件下分离得到的低碳醇产品(质量百分比产品组成：甲醇占22％，乙醇57％，丙醇12％，其它醇9％)。
实施例4
将原料煤和空分装置来的氧气送入焦炉，获得产品焦炭和焦炉煤气(主要组成按体积百分比为H2：52％、CO+CO2:18％、CH4：26％、N2：4％)，将焦炉煤气和合成气(主要组成按体积百分比为CO：55％，H2：23％，CO2：12％，CH4：10％，H2S：0.25％)通入气柜充分混合，形成满足低碳醇合成氢碳摩尔比为H2/CO＝3.0的粗原料气；
粗原料气经压缩至3.5MPa进入低温甲醇洗净化装置，脱除硫化氢和二氧化碳等杂质，在-50℃条件下将粗原料气中H2S脱至小于0.1ppm,CO2小于20ppm，脱除的硫化氢H2S去克劳斯硫回收，脱除的CO2高空排放。
经低温甲醇洗净化的原料气进入深冷分离，采用美国康泰斯和博克莱威齐公司的混合冷剂，在温度-167℃，压力3.6Mpa下，将粗煤气中的甲烷分离出来得到LNG(液化天然气)产品，(甲烷体积分数≥98％，硫含量≤0.1ppm，二氧化碳体积分数≤1.0％)，原料气经深冷分离甲烷后即制得满足低碳醇合成的纯净气。
经深冷分离后的纯净气进入两个串联固定床低碳醇反应器，第一个固定床反应器采用中国科学院山西煤炭化学研究所的Zn-Cr催化剂，第二个固定床反应器采用美国DOW化学公司的MoS2-M-K催化剂，在反应压力为6.0MPa，反应温度290℃，氢碳摩尔比为H2/CO＝3.0，体积空速为48000h-1条件下进行合成低碳醇反应；
得到的气液两相产物，气体进入PSA(变压吸附)分离，在吸附压力3.5MPa，解吸压力0.4MPa，操作温度5℃，以X型分子筛为吸附剂的条件下进行分离，分离的的气体主要包括CO和CO2返回低温甲醇洗循环，分离的H2送入合成氨；
空分装置的获得的N2与经PSA分离的H2在南化集团研究院的A110-1-h型合成氨催化剂，16.5MPa，480℃进行合成氨反应，体积空速为38000h-1条件下进行合成氨反应，制得液氨产品；
低碳醇合成反应后的液相产物为醇水混合物，醇水混合物进入醇水分离，采用离子交换树脂技术，在常压和95℃条件下分离得到低碳醇产品(质量百分比产品组成：甲醇占20％，乙醇43％，丙醇22％，其它醇15％)。

Claims (14)

1.一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于包括如下步骤：
(1)将原料煤和空分装置来的氧气送行焦化，获得产品焦炭和焦炉煤气，将焦炉煤气和合成气通入气柜充分混合，形成满足低碳醇合成氢碳比的粗原料气；
(2)粗原料气经压缩进行低温甲醇洗净化，脱除硫化氢和二氧化碳等杂质，脱出的硫化氢去克劳斯硫回收，脱除的二氧化碳高空排放；
(3)经低温甲醇洗净化后的原料气进行甲烷分离，脱除原料气中的甲烷制得液化天然气产品或压缩天然气产品，经分离甲烷后的原料气即制得满足低碳醇合成的纯净气；
(4)净化后的纯净气进行合成低碳醇反应，得到的气液两相产物，气体作为驰放气进入进入变压吸附分离，分离的气体包括CO和CO2返回低温甲醇洗循环，分离的H2送入合成氨；
(5)空分获得的N2与经PSA分离得到的H2进行合成氨反应，制得液氨产品；
(6)低碳醇合成反应后的液相产物进行醇水分离，制得低碳醇产品。
2.如权利要求1所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的低温甲醇洗的操作温度为-35～-55℃，操作压力为2.0-6MPa，经过低温甲醇洗后的合成气中H2S<0.1ppm,CO2<20ppm。
3.如权利要求1所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的甲烷分离采用超临界气体萃取分离技术或采用美国康泰斯和博克莱威齐公司的深冷分离技术。
4.如权利要求3所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的超临界气体萃取分离的压力4.0-4.8MPa，温度-76到-78℃。
5.如权利要求3所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的美国康泰斯和博克莱威齐公司的深冷分离技术的分离温度为-150℃到-170℃，分离压力为3-8Mpa。
6.如权利要求5所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的分离温度为-155℃到-165℃，分离压力为4.0-5.5Mpa。
7.如权利要求1所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的合成低碳醇反应采用一个或多个串联固定床反应器，反应工艺条件为：反应压力3-10MPa，反应温度为240-410℃，氢碳摩尔比为H2/CO＝2.0-5.0，优选的2.3-4.2，体积空速为5000-50000h-1条件下进行低碳醇的合成。
8.如权利要求7所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述氢碳摩尔比为H2/CO2.3-4.2。
9.如权利要求1所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的合成低碳醇反应采用的催化剂为采用美国DOW化学公司的MoS2-M-K催化剂，德国Lurgi公司的改性Cu-Zn-Al-K催化剂，法国石油研究院(IFP)的Cu-Co-Cr-K催化剂，中国科学院山西煤炭化学研究所的Zn-Cr催化剂或日本Cu-Ni-Zr-Na催化剂中的一种或几种。
10.如权利要求1所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的变压吸附的分离条件为：吸附压力1.5-6.0MPa，解吸压力0.1-0.8MPa，操作温度0-40℃，吸附剂为X分子筛、Y分子筛、活性炭、细孔硅胶、活性氧化铝中的一种。
11.如权利要求1所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的合成氨的工艺条件为：反应压力5-30MPa，反应温度350-550℃，体积空速为8000-40000h-1条件下进行合成氨反应。
12.如权利要求1所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的合成氨催化剂为南化集团研究院的A110-1、A110-1-h型氨合成催；湖北双雄A201Q型、A110Q型催化剂；浙江上虞的A110-2型、A301型催化剂中的一种。
13.如权利要求1所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的醇水分离采用苯共沸精馏技术、离子交换树脂，膜分离技术，分子筛脱水技术的一种，操作条件为：温度80-150℃，压力为常压或减压。
14.如权利要求1-11任一项所述的一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺,其特征在于所述的低碳醇产品中质量百分比甲醇占18-35％，乙醇35-60％，丙醇10-25％，其它醇7-20％。
CN201510466276.3A 2015-07-31 2015-07-31 一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺 Active CN105152864B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510466276.3A CN105152864B (zh) 2015-07-31 2015-07-31 一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510466276.3A CN105152864B (zh) 2015-07-31 2015-07-31 一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105152864A true CN105152864A (zh) 2015-12-16
CN105152864B CN105152864B (zh) 2017-09-19

Family

ID=54793975

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510466276.3A Active CN105152864B (zh) 2015-07-31 2015-07-31 一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105152864B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105861086A (zh) * 2016-05-10 2016-08-17 中国科学院理化技术研究所 利用气化煤气和焦炉煤气联产液化天然气、甲醇和液氨的工艺方法
CN106542962A (zh) * 2016-10-17 2017-03-29 中石化上海工程有限公司 以合成气为原料联产甲醇、合成氨和低碳醇的方法
CN114082287A (zh) * 2021-11-25 2022-02-25 中化学科学技术研究有限公司 一种烟道气直接加氢的方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7183326B2 (en) * 2002-06-13 2007-02-27 Lurgi Ag Installation and method for producing and disaggregating synthesis gases from natural gas
CN1935765A (zh) * 2006-10-19 2007-03-28 太原理工天成科技股份有限公司 一种同时生产二甲醚、液化天然气及尿素的方法
CN101003359A (zh) * 2006-12-14 2007-07-25 杨献斌 以焦炉气制氢水煤气补碳制备甲醇合成气的方法
CN104119975A (zh) * 2014-07-03 2014-10-29 兖矿集团有限公司煤化分公司 焦化厂联产甲醇和液化天然气的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7183326B2 (en) * 2002-06-13 2007-02-27 Lurgi Ag Installation and method for producing and disaggregating synthesis gases from natural gas
CN1935765A (zh) * 2006-10-19 2007-03-28 太原理工天成科技股份有限公司 一种同时生产二甲醚、液化天然气及尿素的方法
CN101003359A (zh) * 2006-12-14 2007-07-25 杨献斌 以焦炉气制氢水煤气补碳制备甲醇合成气的方法
CN104119975A (zh) * 2014-07-03 2014-10-29 兖矿集团有限公司煤化分公司 焦化厂联产甲醇和液化天然气的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李毓良等: "水煤气、焦炉煤气联产甲醇工艺的探索与实践", 《山东化工》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105861086A (zh) * 2016-05-10 2016-08-17 中国科学院理化技术研究所 利用气化煤气和焦炉煤气联产液化天然气、甲醇和液氨的工艺方法
CN105861086B (zh) * 2016-05-10 2019-04-26 中国科学院理化技术研究所 利用气化煤气和焦炉煤气联产液化天然气、甲醇和液氨的工艺方法
CN106542962A (zh) * 2016-10-17 2017-03-29 中石化上海工程有限公司 以合成气为原料联产甲醇、合成氨和低碳醇的方法
CN114082287A (zh) * 2021-11-25 2022-02-25 中化学科学技术研究有限公司 一种烟道气直接加氢的方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105152864B (zh) 2017-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100436393C (zh) 一种同时生产二甲醚、液化天然气及尿素的方法
CN103275777A (zh) 一种干馏炉荒煤气制备氢气及液化天然气的方法
CN105111045B (zh) 由焦炉煤气合成低碳醇并副产天然气和液氨的方法
CN105152859A (zh) 焦炉煤气与合成气生产低碳醇并副产天然气的工艺
CN103588221B (zh) 一种焦炉气生产合成氨联产lng的方法及装置
CN104974014B (zh) 一种生产甲醇的方法
CN110862839B (zh) 一种煤制天然气联产甲醇的系统及方法
CN104388138A (zh) 利用焦炉煤气联合生产天然气与氢气的方法
CN105152864A (zh) 一种由焦炉煤气与合成气制备低碳醇并副产天然气和液氨的工艺
CN105061142A (zh) 一种由焦炉煤气合成低碳醇并副产氢气的工艺
CN105061264A (zh) 合成气与焦炉煤气生产低碳醇并联产天然气和尿素的方法
CN105176612B (zh) 由焦炉煤气制低碳醇并副产天然气和氢气的工艺
CN104986732B (zh) 利用焦炉煤气和煤制气制备合成气的方法
CN105130748A (zh) 由焦炉煤气与合成气生产低碳醇并副产天然气和加氢油的方法
CN105111107B (zh) 一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺
CN105016297A (zh) 一种合成气的制备方法
CN104974022A (zh) 一种煤基合成气与焦炉煤气生产二甲醚并联产天然气和尿素的工艺
CN104945229A (zh) 一种生产二甲醚的方法
CN105037086A (zh) 一种由煤经合成气制低碳混合醇的多级利用工艺
CN105000533A (zh) 一种焦炉煤气和煤制气生产合成气的方法
CN105132054B (zh) 一种生产合成气的方法
CN105130750B (zh) 一种焦炉煤气制低碳醇并联产尿素和液化天然气的工艺
CN206089606U (zh) 一种气体置换焦炉气制备液化天然气的装置
CN105130749A (zh) 一种由合成气联合焦炉煤气制低碳醇的工艺
CN204211706U (zh) 利用焦炉煤气联合生产天然气与氢气的生产装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant