[发明专利]一种同时生产液化天然气和甲醇的方法

说明书

技术领域

本发明属于焦化工业领域，涉及一种同时生产液化天然气和甲醇的方 法，具体地涉及一种以焦炉气为原料同时生产液化天然气和甲醇的方法。

背景技术

焦炉气是炼焦的副产品，其主要成份为H₂、CH₄、CO和CO₂，是一种 良好的化工原料和高热值燃料。但其所含杂质(如各种形态硫、焦油、苯、 萘、氨和HCN等)种类繁多，成份复杂，严重影响了其使用范围。

以焦炉气为原料，可以生产的产品有：液化天然气、甲醇、液氨、尿素 和双氧水等。但是一个不争的事实是，单纯以焦炉气为原料生产上述任何一 种产品均不能充分利用原料。经过多年的研发，以焦炉气制备甲醇的技术已 经得到了较大发展，其中焦炉气部分氧化转化制备甲醇以及双气头制备甲醇 已经形成成熟的技术路线。但是，部分氧化转化法将焦炉气中的甲烷转化后， 还无法达到合成甲醇的最佳H₂/(CO+CO₂)比，氢气仍然存在部分过剩，并且 产品单一，抵御市场风险的能力较弱。另一方面，近年来国内大型甲醇装置 不断投产，市场趋于饱和的状况已经初现端倪。因此，单一生产甲醇的工艺 方案显然不能应对市场变化的风险。

液化天然气是近年来迅速发展的清洁能源，具有无污染、热值高和便于 运输等特点。随着社会的发展、科技的进步以及人类对环境保护的意识增强， 近年来，液化天然气作为清洁能源备受关注。

以焦炉气为原料，同时生产液化天然气和甲醇是一项全新的课题，可以 实现焦炉气的综合利用和下游产品的多元化，是从根本上治理环境、变废为 宝的有效途径。而焦炉气综合利用的核心问题在于如何以较低的能耗实现焦 炉气的净化和分离。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以焦炉气为原料，充分利用有效组份并以 低能耗同时生产液化天然气和甲醇的方法。该方法主要以物理吸附和化学吸 收的方法对焦炉气中的有效组份进行分离，通过低温深冷制取液化天然气， 通过化学合成生产甲醇，具有节能减排，变废为宝的优点。

本发明提供了一种同时生产液化天然气和甲醇的方法，该方法包括以 下步骤：

(1)对焦炉气进行预处理，脱除苯、萘、焦油和HCN等；

(2)将步骤(1)预处理后的焦炉气在压力为500kPa-3000kPa，温度 为35-50℃下进行变压吸附，得到未被吸附的H₂和吸附后解吸的富含甲烷 的气体；

(3)将步骤(2)得到的富含甲烷的气体在压力为600kPa-3000kPa， 温度为35-50℃下进行变压吸附，CO₂和有机硫被吸附脱除，未被吸附的 气体是富含甲烷的气体；

(4)将步骤(3)得到的富含甲烷的气体进行脱酸，分离出的CO₂和 H₂S的混合气和富含甲烷的气体，CO₂和H₂S的混合气经过精脱硫后得到 CO₂，富含甲烷的气体经脱水处理后采用深度冷冻的方法液化，再经过精 馏，分别获得液化天然气和富含CO的气体；和

(5)将步骤(2)得到的未吸附的H₂、步骤(4)得到的CO₂和富含 CO的气体混合后，在甲醇合成催化剂作用下反应生成甲醇。

优选地，所述方法的步骤(1)中，所述预处理为变温-变压吸附，其 中，操作压力为40kPa-600kPa，温度为25-50℃。

优选地，所述方法的步骤(1)中，当所述预处理的压力≤90kPa时， 采用离心鼓风机或罗茨鼓风机增压；当所述预处理的压力≥90kPa时，采 用螺杆压缩机或往复式压缩机。

优选地，所述方法的步骤(1)中，所述预处理中所使用的吸附剂选 自焦炭、活性炭和分子筛中的一种或多种；所述吸附剂可在线再生，循环 使用，所述预处理中还可以使用选自工艺废气、蒸汽或其混合物的再生介 质再生吸附剂。

预处理后，焦炉气中苯≤1mg/Nm³，萘+焦油≤1mg/Nm³，HCN≤ 1mg/Nm³。