[发明专利]焦炉煤气制氢与焦粒共制合成气生产醇醚燃料的方法

说明书

技术领域

本发明属于焦炉煤气制合成气的方法，具体的是把焦炉煤气中的氢气提取出来与焦粒气化产生的水煤气配合制取合成气生产醇醚燃料的方法。

背景技术

我国是焦炭生产大国，2004年中国焦炭产量已达到2.09亿吨，占世界焦炭总产量的49％，但焦炉煤气无法有效利用，“点天灯”放空的每年约有290-300亿Nm³，相当于国家西气东送年输气量的2倍，造成严重的环境污染和资源浪费，而目前从天然气到下游液体产品如甲醇、燃料油等产品的整个生产链中，60％-70％的生产成本是合成气的生产过程，为了有效利用中国大量的焦炉煤气资源及降低合成气生产成本，同时减少焦炉气放空造成的环境污染，本发明提出一种从焦炉气与焦粒共制合成气的新工艺。

传统制甲醇的工艺路线有单纯以焦炉煤气制甲醇与单纯以煤造气制甲醇两种工艺，焦炉气制甲醇工艺是首先将焦炉气经过压缩、精脱硫、再压缩，甲醇合成，甲醇精馏。

煤造气制甲醇工艺是首先将煤造的气经湿法脱硫、变换、脱碳、干法脱硫、压缩、合成、精馏、得甲醇

上述两种工艺存在的不足之处分别为：单纯以焦炉气为原料，制得的合成气氢气过剩，这些氢气进入驰放气中烧掉造成资源浪费，并且要增加空分、转化系统，增加投资；单纯以煤为原料制得的合成气碳多氢少，需增加变换、脱碳系统，增加投资，浪费碳源，污染环境。

发明内容

为了克服上述现有传统工艺的不足，本发明对多余焦炉煤气进行回收并加以综合利用，解决焦炉煤气被放散后，既浪费资源又污染环境的问题，以及从焦炉煤气中提取H₂以补充焦炭造气产生的水煤气不足的氢气，达到适合的氢碳比，解决焦炉煤气中H₂气的利用问题。并提供一种焦炉煤气制氢与焦粒共制合成气生产醇醚燃料的方法。

本发明提出了一种以工业上难以利用的小粒焦与焦炉气共制合成气的新工艺，从焦炉煤气中提取H₂以补充焦炭造气产生的水煤气不足的氢气，达到适合的氢碳比，再将氢气配入水煤气中制得合成醇醚燃料，而将焦炉气提氢后的解吸气成分经过热值调整后回焦炉作燃料。实现减少投资、充分利用资源、减少环境污染的多重功效，该方法的具体工艺步骤如下：

(一)造气：在气化炉下吹阶段加入焦炭进行气化反应，气化反应过程为：吹风、蒸汽吹净、上吹制气、下吹制气、二次蒸汽上吹和空气吹净六个循环阶段，其中吹风气除尘后回收热量，制取的水煤气除尘后回收余热，再次除尘后降温到40℃以下储存，其各组分的组成为(V％)：

H₂：48-53；CO：34-40；CO₂：5-10；CH₄：0.5-1.1；N₂+Ar：1-5；O₂：0.2-0.5；总硫：2-6g/Nm；

(二)粗脱硫：将储存的水煤气除去灰尘和焦油，增压到0.059Mpa，脱除硫化氢及有机硫，再次净化为：H₂S≤50mg/Nm，压缩，其粗脱硫后的水煤气组分为(V％)：

H₂：48-53；CO：34-40；CO₂：5-10；CH₄：0.5-1.1；N₂+Ar：1-5；O₂：0.2-0.5；合计：100.00；H₂O：饱和；

(三)精脱硫：对上述步骤(二)中的水煤气加氢，加钴钼催化剂，将有机硫转化成无机硫(H₂S)，再次脱硫，并对未脱除的H₂S进行吸附，后直接脱除其中的微量H₂S，使硫含量≤0.1ppm；

(四)焦炉气预处理及变压吸附提氢：脱出焦炉煤气中的萘、硫、苯、氰化氢及氨后，压缩到0.2Mpa，再次脱除萘、硫、苯、氰化氢、氨及焦油，再次压缩到0.9Mpa后除油、加压、吸附其中的N₂、CH₄、CO、CO₂组分，得到氢气和氧气，再降低压力，使被吸附的杂质组分脱附解吸，吸附剂再生，该焦炉气提取的氢气组成为(V％)：

H₂：95-99；CO：0.1-0.5；CO₂：-；CH₄：0.8-1.4；N₂+Ar：0.3-0.9；总硫：≤0.1ppm；合计：100.00；

该焦炉气提氢后解析气组成成分如下(V％)：