[发明专利]一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺

说明书

技术领域

本发明属于一种生产苯的工艺，具体地说涉及一种以焦炉煤气为原料，通过PSA提纯得到的甲烷气与通过甲烷化过程得到的甲烷气，经过循环流化床芳构化处理得到苯的工艺。 

背景技术

煤在炼焦过程中，会产生大量的焦炉煤气，以年产2亿吨焦炭计算，可副产900亿m³焦炉煤气，除部分煤气供焦炉自身的加热、城市煤气和发电外，还有约290亿m³富余煤气。出于安全生产的考虑这些富余煤气的大部分都经燃烧后排放到大气中，既污染环境又浪费。同时，由于焦炉煤气含氢量高达55％～60％，甲烷含量也在23％～27％，提供了优质的碳、氢资源，目前为止已经有很多关于焦炉煤气综合利用的方法。 

1，专利CN101280235A公开了一种以焦炉煤气为原料生产液化天然气的方法，该方法将焦炉煤气首先经预处理，使其所含的焦油、萘、苯等杂质得到深度净化，再经压缩和脱硫后进行甲烷化反应，再通过深冷分离过程得到甲烷含量85％以上的液化天然气产品，其余不凝气体通过PSA分离技术得到纯度为99％以上的氢气，剩余的解吸气可作为人工燃气。 

2，专利CN101100622A公开了一种利用焦炉煤气的氢资源生产合成天然气的方法，该方法将焦炉煤气经常规净化脱焦油、粗脱硫、脱氨、脱苯及脱萘后，压缩至0.5-5.0MPa，再通过精脱硫工艺，除去焦炉煤气中的硫化物等杂质；对精脱硫处理后的焦炉煤气进行补碳，在催化剂作用下进行甲烷 化反应，得到以甲烷为主的气体混合物。 

3，专利CN101391935A公开了一种利用焦炉煤气合成甲烷的方法，该方法通过净化脱除杂质、压缩换热及加入水蒸气、一段甲烷化反应、二段甲烷化反应、三段甲烷化反应、PSA分离甲烷等主要步骤，得到甲烷浓度90％以上的产品气。 

但这些方法仅仅是将焦炉煤气从一种燃料转变成另一种燃料，经济上并没有太大优势。目前，还没有关于将焦炉煤气转化成化工原料的专利及论文发表。 

苯是一种应用极为广泛的化工原料，其市场需求逐年增加，产品附加值极高。 

苯的现有生产方法有以下两种： 

1，原油炼制产品之一是苯，占世界现有苯产品的90％以上； 

2，从焦炉煤气冷凝过程中可以得到粗苯，经粗苯加氢处理得到苯。 

本发明提供了一种以焦炉煤气为原料生产苯的工艺，为苯的生产提供了一个新的方法。同时，本发明改变了焦炉煤气仅用于燃料的现行利用体系，为焦炉煤气作为化工原料的利用开创了新的途径，大大增加了焦炉煤气的附加价值。 

发明内容：

本发明的目的是提供一种以焦炉煤气为原料，通过PSA提纯得到的甲烷气与通过甲烷化过程得到的甲烷气，经过循环流化床芳构化处理得到苯的工艺。 

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现： 

一种以焦炉煤气为原料，通过PSA提纯得到的甲烷气与通过甲烷化过程得到的甲烷气，经过循环流化床芳构化处理得到苯的工艺。 

首先，将作为原料的焦炉煤气通过净化处理，脱除杂质并经过干法深度脱硫，获得净化后焦炉煤气；其次，通过变压吸附(PSA)法将净化后焦炉煤气中的甲烷气进行提纯，得到一部分甲烷气，提纯后剩余焦炉煤气经过催化重整甲烷化过程取得另一部分甲烷气；再将提纯后得到的甲烷气和经过催化重整甲烷化过程得到的甲烷气混合，经过循环流化床芳构化处理后得到苯。 

在本发明中，用于生产苯的工艺包括净化系统、提纯系统、催化重整甲烷化系统和循环流化床芳构化系统，如图1所示。 

在净化系统中，焦炉煤气经过常规净化脱除焦油、脱氨、脱苯和脱萘后，再经过粗脱硫后进入精脱硫工序。采用干法脱硫对焦炉煤气进行深度净化脱硫，采用的工艺包括：氧化铁脱硫、氧化锌脱硫、分子筛脱硫等。净化后的焦炉煤气中硫含量小于0.1ppm。 

在提纯系统中，所述的提纯系统为变压吸附(PSA)装置，采用四塔循环方式，流程为高压吸附、逆向减压吹洗。每一吸附塔经过高压吸附、均压降压、逆放、均压升压等过程将甲烷气吸附下来。吸附剂采用碳分子筛和活性炭纤维。操作压力范围为0.1-1.0Mpa。其中，净化后的焦炉煤气经过第一个提纯系统提纯后，得到的甲烷气送入甲烷气储罐，含有CO、CO₂和H₂的提纯后剩余焦炉煤气送入催化重整甲烷化系统中；催化重整甲烷化系统出来的气体送入第二个提纯系统进行提纯，得到的甲烷气送入甲烷气 储罐，得到的氢气送入氢气储罐。作为中间产品的甲烷气中的甲烷含量在95％以上。