[发明专利]一种焦炉煤气制低碳醇并联产尿素和液化天然气的工艺

权利要求书

1.一种焦炉煤气制低碳醇并联产尿素和液化天然气的工艺,其特征在于包括如下步骤：

(1)将炼焦用煤和空气经空分装置产生的氧气送行焦化，获得焦炭产品和粗焦炉煤气；

(2)粗焦炉煤气压缩后与驰放气经变压吸附分离的CO、CO₂一起进行低温甲醇洗进行脱硫脱碳处理，得到H₂S<1ppm、CO₂<20ppm的净化焦炉煤气，脱除的H₂S浓缩气去硫回收，脱除的CO₂经汽提进行尿素合成；

(3)净化焦炉煤气进行深冷分离，分离出的CH₄作为LNG(液化天然气)产品；

(4)分离CH₄后的焦炉煤气进行低碳醇合成反应，得到CO、CO₂、H₂等气体产物和低碳混合醇液体产物；

(5)液体产物进行醇水分离，得到低碳醇产品；

(6)气体产物作为驰放气进行变压吸附分离，分离的CO、CO₂等其他气体返回焦炉煤气净化，分离出的H₂和补充的氢一起与空分装置产生的氮气汇合后进行氨合成，合成的氨与来自汽提的CO₂一起进行尿素合成，制得尿素产品；

所述的低温甲醇洗的操作条件为：操作温度为-35～-55℃，操作压力为2.0-6MPa；

所述的深冷分离采用美国康泰斯和博克莱威齐公司的混合冷剂技术，分离温度为-150℃到-170℃，分离压力为3.0-8.0MPa；

所述的低碳醇合成是一个或多个反应器串联，反应压力3-10MPa，反应温度为240-410℃，氢碳摩尔比为H₂/CO＝2.0-4.5，体积空速为5000-50000h^-1条件下进行低碳醇的合成；

所述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℃，压力为常压或减压操作；

所述的低碳醇合成采用的催化剂为美国DOW化学公司的MoS₂-M-K催化剂或意大利Snam公司的Zn-Cr-K催化剂或德国Lurgi公司的改性Cu-Zn-Al系催化剂，中国科学院山西煤炭化学研究所的Zn-Cr催化剂中的一种或两种；

所述低碳醇指C1～C5醇类混合物。

2.如权利要求1一种焦炉煤气制低碳醇并联产尿素和液化天然气的工艺,其特征在于所述的焦化采用捣固焦炉、顶装焦炉或二分式焦炉。

3.如权利要求1一种焦炉煤气制低碳醇并联产尿素和液化天然气的工艺,其特征在于所述的深冷分离温度为-155℃到-165℃，深冷分离压力为4.0-5.5MPa。

4.如权利要求1一种焦炉煤气制低碳醇并联产尿素和液化天然气的工艺,其特征在于所述的氢碳摩尔比为2.5-4.0。

5.如权利要求1一种焦炉煤气制低碳醇并联产尿素和液化天然气的工艺,其特征在于所述的低碳醇合成采用固定床、浆态床或流化床中一种或两种的组合。

6.如权利要求1一种焦炉煤气制低碳醇并联产尿素和液化天然气的工艺,其特征在于所述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。

7.如权利要求1一种焦炉煤气制低碳醇并联产尿素和液化天然气的工艺,其特征在于所述合成氨催化剂为南化集团研究院的A110-1、A110-1-h型氨合成催化剂；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。

8.如权利要求1一种焦炉煤气制低碳醇并联产尿素和液化天然气的工艺,其特征在于所述的尿素合成反应温度160～200℃，反应压力12.0～28.0MPa，N/C摩尔比为2.6～3.5。

9.如权利要求1一种焦炉煤气制低碳醇并联产尿素和液化天然气的工艺,其特征在于所述的驰放气变压吸附的分离条件是：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。