[发明专利]一种焦炉煤气补碳转化制乙二醇合成气工艺

说明书

本发明提供一种焦炉煤气补碳转化制乙二醇合成气工艺，该工艺通过在焦炉煤气中添加适量CO₂气，同时调整纯氧转化的操作参数，提供了一种适用于焦炉煤气气体特点的，能有效调节乙二醇合成气中H₂/CO比值，降低燃料和蒸汽消耗的一种全新工艺。新工艺还有效实现了CO₂的回收利用、降低转化工艺气中CH₄含量等问题，同时改善了操作工况，保证了转化催化剂安全、稳定、长效运行，最终保证工厂长期、稳定运行。与常规转化工艺相比，该新工艺不仅安全、可靠，而且能耗低，环保效益好，在同等原料气量下，采用本发明的工艺技术，乙二醇产量可以增加25～35%左右，经济效益明显。

技术领域

本发明涉及乙二醇领域，尤其涉及一种焦炉煤气补碳转化制乙二醇合成气工艺。

背景技术

乙二醇是一种重要的石油化工基础有机原料，主要用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂及炸药等，此外还可用于涂料、照相显影液以及油墨等行业，用途十分广泛。我国乙二醇进口量大，是国内为数不多进口依存度较大的化工产品之一，唯有提高国内乙二醇产量，才能从根本上缓解我国乙二醇的供需矛盾。

焦炉煤气是焦化装置的副产品，作为一种优质、高效、低成本的原料和燃料，采用焦炉煤气制合成气后制取乙二醇，因其具有投资小，原料价格低，环保效益明显等优势，成本低于目前广泛采用的乙烯路线和煤制路线。

焦炉煤气制取乙二醇存在一个技术难点，主要是因为焦炉煤气中氢多碳少，而常规转化工艺CO₂没有利用，55000Nm³/h的原料焦炉煤气只能生产～15万吨/年乙二醇，且富余大量氢气。采用本补碳转化工艺，可以实现CO₂回收利用，乙二醇产量提高25～35％左右，正在做到了资源利用和效益的最大化。

目前焦炉煤气纯氧转化制取乙二醇合成气工艺中存在以下技术不足：

现有常规转化工艺在焦炉煤气中补加了过多的蒸汽，导致蒸汽耗量偏高；

现有常规转化工艺纯氧转化炉入口焦炉煤气温度过高(在550～650℃)，加热炉消耗了过多的燃料；

现有常规转化工艺纯氧转化炉操作温度偏低，导致转化工艺气中CH₄含量偏高；

现有常规转化工艺没有实现CO₂的回收利用，生产乙二醇产品时被作为废气排放；

现有常规转化工艺转化出口工艺气中H₂/CO的比值在3.5～3.8，用于生产乙二醇产品存在氢气严重富余的情况。

发明内容

针对现有常规转化工艺存在的上述不足，本发明提供了一种适用于焦炉煤气气体特点的，能有效调节乙二醇合成气中H₂/CO比值的，降低燃料和蒸汽消耗的全新工艺，该工艺能改善操作工况、保证催化剂的使用寿命，实现CO₂的回收利用，是一种安全可靠、节能环保的全新的焦炉煤气补碳转化制乙二醇合成气工艺。本发明是通过以下技术方案实现的：

一种焦炉煤气补碳转化制乙二醇合成气工艺，包括以下步骤：

(1)将原料焦炉煤气在加热炉对流段预热到200～250℃，再按蒸汽与烷烃的摩尔比为1.2～1.8加入中压蒸汽，同时添加脱碳单元再生塔来的CO₂循环气，得到混合工艺气；

(2)将混合工艺气送入加热炉辐射段，加热到420～500℃送入纯氧转化炉，焦炉煤气在催化剂作用下与蒸汽、氧气在炉内发生燃烧、CH₄蒸汽转化和CO变换反应，得到转化工艺气；

(3)转化炉出口转化工艺气温度在960～1050℃，进入转化废锅副产中压蒸汽，再经过冷却、分离后送至脱碳单元；