[發明專利]一種焦爐煤氣補碳轉化制乙二醇合成氣工藝

有效

• 申請號: 201710947557.X
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107973270B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 馮玉峰
• 申請（專利權）人: 東華工程科技股份有限公司
• 主分類號: C01B3/36
• 分類號: C01B3/36;C01B3/48;C01B3/14
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 郎海云

本發明提供一種焦爐煤氣補碳轉化制乙二醇合成氣工藝，該工藝通過在焦爐煤氣中添加適量CO₂氣，同時調整純氧轉化的操作參數，提供了一種適用于焦爐煤氣氣體特點的，能有效調節乙二醇合成氣中H₂/CO比值，降低燃料和蒸汽消耗的一種全新工藝。新工藝還有效實現了CO₂的回收利用、降低轉化工藝氣中CH₄含量等問題，同時改善了操作工況，保證了轉化催化劑安全、穩定、長效運行，最終保證工廠長期、穩定運行。與常規轉化工藝相比，該新工藝不僅安全、可靠，而且能耗低，環保效益好，在同等原料氣量下，采用本發明的工藝技術，乙二醇產量可以增加25～35%左右，經濟效益明顯。

技術領域

本發明涉及乙二醇領域，尤其涉及一種焦爐煤氣補碳轉化制乙二醇合成氣工藝。

背景技術

乙二醇是一種重要的石油化工基礎有機原料，主要用于生產聚酯纖維、防凍劑、不飽和聚酯樹脂、潤滑劑及炸藥等，此外還可用于涂料、照相顯影液以及油墨等行業，用途十分廣泛。我國乙二醇進口量大，是國內為數不多進口依存度較大的化工產品之一，唯有提高國內乙二醇產量，才能從根本上緩解我國乙二醇的供需矛盾。

焦爐煤氣是焦化裝置的副產品，作為一種優質、高效、低成本的原料和燃料，采用焦爐煤氣制合成氣后制取乙二醇，因其具有投資小，原料價格低，環保效益明顯等優勢，成本低于目前廣泛采用的乙烯路線和煤制路線。

焦爐煤氣制取乙二醇存在一個技術難點，主要是因為焦爐煤氣中氫多碳少，而常規轉化工藝CO₂沒有利用，55000Nm³/h的原料焦爐煤氣只能生產～15萬噸/年乙二醇，且富余大量氫氣。采用本補碳轉化工藝，可以實現CO₂回收利用，乙二醇產量提高25～35％左右，正在做到了資源利用和效益的最大化。

目前焦爐煤氣純氧轉化制取乙二醇合成氣工藝中存在以下技術不足：

現有常規轉化工藝在焦爐煤氣中補加了過多的蒸汽，導致蒸汽耗量偏高；

現有常規轉化工藝純氧轉化爐入口焦爐煤氣溫度過高(在550～650℃)，加熱爐消耗了過多的燃料；

現有常規轉化工藝純氧轉化爐操作溫度偏低，導致轉化工藝氣中CH₄含量偏高；

現有常規轉化工藝沒有實現CO₂的回收利用，生產乙二醇產品時被作為廢氣排放；

現有常規轉化工藝轉化出口工藝氣中H₂/CO的比值在3.5～3.8，用于生產乙二醇產品存在氫氣嚴重富余的情況。

發明內容

針對現有常規轉化工藝存在的上述不足，本發明提供了一種適用于焦爐煤氣氣體特點的，能有效調節乙二醇合成氣中H₂/CO比值的，降低燃料和蒸汽消耗的全新工藝，該工藝能改善操作工況、保證催化劑的使用壽命，實現CO₂的回收利用，是一種安全可靠、節能環保的全新的焦爐煤氣補碳轉化制乙二醇合成氣工藝。本發明是通過以下技術方案實現的：

一種焦爐煤氣補碳轉化制乙二醇合成氣工藝，包括以下步驟：

(1)將原料焦爐煤氣在加熱爐對流段預熱到200～250℃，再按蒸汽與烷烴的摩爾比為1.2～1.8加入中壓蒸汽，同時添加脫碳單元再生塔來的CO₂循環氣，得到混合工藝氣；

(2)將混合工藝氣送入加熱爐輻射段，加熱到420～500℃送入純氧轉化爐，焦爐煤氣在催化劑作用下與蒸汽、氧氣在爐內發生燃燒、CH₄蒸汽轉化和CO變換反應，得到轉化工藝氣；

(3)轉化爐出口轉化工藝氣溫度在960～1050℃，進入轉化廢鍋副產中壓蒸汽，再經過冷卻、分離后送至脫碳單元；