[发明专利]一种利用硅锰炉尾气生产甲醇的方法

说明书

本发明提供一种利用硅锰炉尾气生产甲醇的方法，所述方法包括：将硅锰炉尾气依次经除尘、增压、精脱硫、无硫等温变换、脱碳和再增压工序后进行甲醇合成，得到的粗甲醇分离后再经精馏即得甲醇产品。本发明提供的方法结合硅锰炉尾气的气量及组成特点，经除尘、增压、精脱硫、无硫等温变换、脱碳、再增压、合成和精馏一系列工序生产甲醇，将尾气中的碳以甲醇的形式或其它化工产品进行固定，有效降低了硅锰炉尾气燃烧排放到大气中的二氧化碳，同时大幅度提升了尾气的利用价值，将硅锰炉尾气的综合利用与现代煤化工有机结合，经济效益和环保效益显著。

技术领域

本发明涉及工业尾气处理及综合利用领域，尤其涉及一种利用硅锰炉尾气生产甲醇的方法。

背景技术

硅锰合金是由锰、硅、铁及少量碳和其它元素组成的合金，是一种用途较广、产量较大的铁合金。硅锰合金是炼钢常用的复合脱氧剂，又是生产中低碳锰铁和电硅热法生产金属锰的还原剂。生产硅锰合金的原料有锰矿、富锰渣、硅石、焦炭、白云石(或石灰石)、萤石。生产硅锰合金可使用一种锰矿或几种锰矿(包括富锰渣)的混合矿。由于硅锰合金要求铁、磷含量比高碳锰铁低，故要求冶炼硅锰合金的锰矿有更高的锰铁比和锰磷比。所用的锰矿含锰越高，各项指标越好。硅锰合金多在开口固定式矿热电炉中冶炼，近年已采用旋转、封闭式电炉生产。

随着硅锰合金用量的不断增加，如何处理和利用硅锰炉尾气也越来越受到关注。硅锰炉尾气成分复杂，按体积分数计算，其中CO和H₂的气量之和能达到75～80％。由于缺乏较成熟可靠的尾气净化分离技术，目前硅锰炉尾气的利用方式主要集中在锅炉燃烧、烧石灰、焦炭烘干、发电等方面，但这些都是利用其燃烧热，是一种较为低端的利用方式，既没有减少碳排放量，又浪费了宝贵资源。

甲醇是一种需求量巨大的化工产品，通常由一氧化碳与氢气反应制得。故结合硅锰炉尾气的气量和成分特点，本发明旨在提供一种利用硅锰炉尾气生产甲醇的方法，提升其利用价值。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种利用硅锰炉尾气生产甲醇的方法。

本发明提供一种利用硅锰炉尾气生产甲醇的方法，包括：将硅锰炉尾气依次经除尘、增压、精脱硫、无硫等温变换、脱碳和再增压工序后进行甲醇合成，得到的粗甲醇分离后再经精馏即得甲醇产品。

上述技术方案中，结合硅锰炉尾气的气量及组成特点，经一系列工序生产甲醇，将尾气中的碳以甲醇的形式或其它化工产品进行固定，有效降低了硅锰炉尾气燃烧排放到大气中的二氧化碳，同时大幅度提升了尾气的利用价值，经济效益和环保效益显著。

优选地，硅锰炉尾气经除尘后，体系中尘含量降低至5mg/Nm³以下，有利于保护后序增压装置的长期稳定运行。

经增压后，体系压力增至2～3MPa，更优选2.8MPa。

经精脱硫后，脱除H₂S、COS和硫醇等杂质，体系中总硫含量小于等于0.1ppm。

进一步优选地，还进行脱苯、脱焦油和脱氧，脱除顺序为脱焦油、脱苯、脱硫、脱氧，使苯含量≤0.1ppm，总硫含量≤0.1ppm。

经无硫等温变换后，体系中CO干基含量为3～20mol％，更优选15～20mol％。

经脱碳后，体系中CO₂含量为2～5mol％。

经再增压后，体系压力为5～6MPa。

优选地，所述无硫等温变换具体包括：将精脱硫后的硅锰炉尾气先经过换热器预热至200～250℃，再进入增湿器，配以次高压过热蒸汽和热水，调节水气比为0～0.6，控制温度在200～250℃，然后进入等温变换炉中进行全气量一次变换。

其中，控制温度优选在200～220℃，进一步优选210℃。