[发明专利]焦炉煤气制甲醇氢碳比H/C调节工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及焦炉煤气制甲醇氢碳比H/C调节工艺方法，属于在甲醇制备领域。

背景技术

甲醇合成化学反应2H₂+CO=CH₃OH  3H₂+CO₂=CH₃OH+H₂O，合成原料气有效成分为H₂ 、CO 、CO₂， 氢碳比（体积百分比）H/C（H₂-CO₂/CO+CO₂)在2.05-2.1较为适宜。焦化企业以焦炉煤气为原料制取甲醇生产工艺，焦炉煤气中的有效成分含量一般为：H₂ 58-60%  CO  5-7%  CO₂  2-3 % CH₄  24-26%,总的H/C在2.6左右，C不足H₂过剩。焦炉煤气生产甲醇需要经过气体压缩、脱硫净化、CH₄转化等一系列耗能工艺处理后才能作为甲醇合成原料气，因为C不足甲醇合成反应进行不完全而产生大量驰放气，降低了产量、增加消耗、浪费能源,H₂利用率＜76%，每吨甲醇消耗焦炉煤气约2000Nm³ 。目前，焦炉煤气制甲醇补碳调节氢碳比H/C方式有两种：一种是采用间歇法制取半水煤气配入焦炉煤气补碳，其过程中吹风气作为废气排放，不仅浪费资源而且污染环境。第二种方式是进甲醇合成工段的原料气中直接补入压缩CO₂气体来补碳，其化学反应为3H₂+CO₂=CH₃OH+H₂O 采用该方法虽然能够调节H/C,但是有生成无效成分H₂O的副产物,不仅降低甲醇产量和H₂利用率，而且去除H₂O在甲醇精馏过程中消耗加热蒸气浪费能源，还需要制备或者购买99.9%CO₂气体，增加成本。粉煤、水煤浆、固定床加压炉也可以连续制取水煤气作为补碳气，但是需要一定规模，投资较大应用于焦炉煤气制甲醇氢碳比H/C调节受到制约。

发明内容

为了解决背景技术中描述的问题，本发明提供了焦炉煤气制甲醇氢碳比调节工艺方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

焦炉煤气制甲醇氢碳比H/C调节工艺方法，以纯氧+水蒸汽为气化剂常压固定床气化炉连续法生产水煤气与焦炉气混合，混合气经处理后作合成甲醇原料气； 所述的纯氧与水蒸汽经混合器混合后由常压固定床气化炉底部进入气化炉，所述的纯氧、水蒸汽进入混合器前的管线上分别设置有控制阀，分别控制纯氧和水蒸汽进入混合器的量，所述的控制阀连接DCS控制系统；所述的焦炉气管线上设置有气体成分分析仪A1和气体流量测量仪F3，所述的水煤气管线上设置有气体成分分析仪A2和气体流量测量仪F4，所述的气体成分分析仪A1、A2和气体流量测量仪F3、F4连接DCS控制系统；所述的合成甲醇原料气管道上设置有气体成分分析仪A3，所述的气体分析仪A3连接DCS控制系统；所述的DCS控制系统还连接常压固定床气化炉固体原料加料装置；DCS控制系统根据焦炉气成分分析仪 A1、水煤气成分分析仪A2、原料气气体分析仪A3的数值，结合焦炉气气体流量测量仪F3的数值，控制纯氧进入常压固定床气化炉的用量和固体原料的加料量，从而控制水煤气的产量，控制甲醇原料气的氢碳比H/C在2.05-2.1范围；所述的常压固定床气化炉，气化炉内径2600mm-3200mm，高径比为2.7-2.9。

所述的常压固定床气化炉以8-25mm焦粒、无烟煤、兰炭、型煤为原料，纯氧+水蒸汽气化剂压力为30-40KPa。

所述的常压固定床气化炉连接除尘器，除尘器再连接余热锅炉；所述的常压固定床气化炉设置有气化炉夹套锅炉蒸发汽包，余热锅炉设置有蒸发汽包；来自外管网的脱氧水送至气化炉夹套汽包和余热锅炉汽包蒸发成水蒸汽与外来的补充蒸气作为气化剂用水蒸汽。

所述的常压固定床气化炉内设置有料位检测器H，料位检测器H连接DCS控制系统，常压固定床气化炉底部设置有排灰炉条机, 排灰炉条机受DCS控制系统控制，DCS控制系统根据料位检测器H信号确定加料机动作频率和排灰炉条机转速实现气化炉内物料平衡自控。