[發(fā)明專(zhuān)利]焦?fàn)t煤氣制甲醇過(guò)程的補(bǔ)碳工藝和裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310399389.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103435443A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 寧利民;徐賀明;張建敏;李國(guó)忠;袁守敬;吳春松;曹繼溫;趙愛(ài)華;馬曉春;李晶晶;孫春凱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 唐山中潤(rùn)煤化工有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C07C31/04
• 分類(lèi)號(hào): C07C31/04;C07C29/151
• 代理公司: 石家莊冀科專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 李桂芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤化工企業(yè)焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝，尤其是一種焦?fàn)t煤氣低壓合成甲醇系統(tǒng)的補(bǔ)碳工藝和裝置。?

背景技術(shù)

煤化工企業(yè)利用焦?fàn)t煤氣為原料，通過(guò)脫硫，轉(zhuǎn)化，合成，精餾等過(guò)程制備甲醇。在合成工段，甲醇合成氣經(jīng)加壓升溫后，進(jìn)入合成塔在Cu觸媒作用下，CO、CO₂與H₂?反應(yīng)生成甲醇和水。反應(yīng)后的氣體經(jīng)冷卻分離出粗甲醇后，一部分作為循環(huán)氣與新鮮的合成氣匯合重新進(jìn)入合成塔參與甲醇的合成反應(yīng)。?

在焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝的實(shí)際生產(chǎn)中，?當(dāng)合成氣中CO、CO₂轉(zhuǎn)化率較高時(shí)，導(dǎo)致反應(yīng)后循環(huán)氣中剩余CO和CO₂含量較低，CO和CO₂的總含量會(huì)降至循環(huán)氣的3%～4%，有時(shí)甚至降到了2%以下，循環(huán)氣中碳含量嚴(yán)重不足。而進(jìn)入合成塔的合成氣中，循環(huán)氣是其中的主要成分，含量占到85%以上，循環(huán)氣中碳含量不足會(huì)直接導(dǎo)致合成氣中碳含量不足，氫氣過(guò)剩，C/H比嚴(yán)重失衡，影響甲醇產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。調(diào)節(jié)合成氣中的C/H比，將有利于甲醇合成反應(yīng)的進(jìn)行，有效提高甲醇產(chǎn)量。?

可以通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)化工藝進(jìn)行調(diào)控來(lái)提高CH₄轉(zhuǎn)化率，提高合成氣中CO和CO₂的含量。但是調(diào)控轉(zhuǎn)化工藝要受甲烷含量，轉(zhuǎn)化氣氣體成分，氧氣量或氧氣純度，轉(zhuǎn)化爐爐膛溫度，轉(zhuǎn)化爐出口溫度，轉(zhuǎn)化催化劑壽命活性等諸多工藝設(shè)備條件限制影響，不能及時(shí)緩解合成氣中碳含量低，合成反應(yīng)不充分的問(wèn)題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提高焦?fàn)t煤氣制甲醇工藝合成工段碳含量的焦?fàn)t煤氣制甲醇過(guò)程的補(bǔ)碳工藝；本發(fā)明還提供了一種焦?fàn)t煤氣制甲醇過(guò)程的補(bǔ)碳裝置。?

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：所述焦?fàn)t煤氣制甲醇過(guò)程的轉(zhuǎn)化工段入口和合成工段入口補(bǔ)入二氧化碳。?

本發(fā)明工藝所述二氧化碳為汽化狀態(tài)，所述二氧化碳補(bǔ)至轉(zhuǎn)化工段的系統(tǒng)壓力為2.1～2.4MPa，至合成工段的系統(tǒng)壓力為1.9～2.2MPa。?

本發(fā)明工藝所述二氧化碳的最大流量為1075NM³/h。?

本發(fā)明工藝轉(zhuǎn)化出口氣體CO₂控制8%以下，合成出口氣體CO₂控制3.6～4.2%。?

本發(fā)明裝置由兩個(gè)液態(tài)CO₂儲(chǔ)槽或儲(chǔ)罐并聯(lián)設(shè)置后通過(guò)管路接入主汽化器的入口，主汽化器的出口通過(guò)管路分別接入焦?fàn)t煤氣制甲醇系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化工段入口和合成工段入口。?

本發(fā)明裝置所述兩個(gè)液態(tài)CO₂儲(chǔ)槽或儲(chǔ)罐均設(shè)置有自增壓汽化器。?

本發(fā)明裝置所述液態(tài)CO₂儲(chǔ)槽或儲(chǔ)罐的壓力保持在2.3～2.5MPa。?

本發(fā)明裝置所述自增壓汽化器水浴溫度保持在60～70℃，主汽化器水浴溫度保持在40～50℃。?

本發(fā)明裝置所述主汽化器上設(shè)有循環(huán)水泵。?

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明方法針對(duì)甲醇合成氣碳含量低，氫碳比過(guò)高，限制甲醇產(chǎn)量的問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)，提出對(duì)甲醇合成補(bǔ)碳工藝來(lái)提高氧氣產(chǎn)量的方法。該方法通過(guò)向甲醇合成系統(tǒng)補(bǔ)入二氧化碳，調(diào)節(jié)合成氣中的C/H比，促進(jìn)甲醇合成反應(yīng)的進(jìn)行，有效提高甲醇產(chǎn)量。該方法的主要特點(diǎn)如下：1.將CO₂直接補(bǔ)入合成工段，提高合成系統(tǒng)碳的含量，同時(shí)，從化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)角度分析，補(bǔ)入適量的CO₂，可促進(jìn)反應(yīng)向體積縮小的方向進(jìn)行，即甲醇合成反應(yīng)的進(jìn)行，提高甲醇產(chǎn)量。2.當(dāng)將CO₂補(bǔ)入轉(zhuǎn)化工段入口時(shí)，不但可提高合成系統(tǒng)的碳含量，而且可有效提高合成氣中CO的含量，而CO的反應(yīng)活性更高。?