[發明專利]一種煤制乙二醇工藝有效氣的回收再利用系統及其回收再利用方法

有效

• 申請號: 201711450807.5
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108046986B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 謝肥東;陳磊;侯劉濤;沈小炎;楚永利;門俊杰;樊飛;吳發義;武紅旗;方勇進;黃孺國;胡朝輝
• 申請（專利權）人: 河南龍宇煤化工有限公司
• 主分類號: C07C29/152
• 分類號: C07C29/152;C07C31/20;C01B3/24;C01B32/50
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 許艷敏

1.采用煤制乙二醇工藝有效氣的回收再利用系統對有效氣回收再利用的方法，其特征在于，

該系統包括煤氣化裝置，通過氣體輸送管道與煤氣化裝置相連通的除塵裝置，通過氣體輸送管道與除塵裝置相連通的CO變換裝置，通過氣體輸送管道與CO變換裝置相連通的低溫甲醇洗裝置，通過氣體輸送管道與低溫甲醇洗裝置相連通的CO深冷分離裝置，通過氣體輸送管道A與CO深冷分離裝置的CO氣體出口相連通的CO壓縮機，通過氣體輸送管道D與CO壓縮機相連通的三通管接頭Ⅰ，以及通過氣體輸送管道B與CO深冷分離裝置的富氫氣氣體出口相連通的PSA提氫裝置，通過氣體輸送管道E與PSA提氫裝置相連通的三通管接頭Ⅰ；所述的三通管接頭Ⅰ通過氣體輸送管道與乙二醇生產裝置相連通，所述的乙二醇生產裝置通過氣體輸送管道與解吸氣壓縮機相連通，所述的解吸氣壓縮機通過氣體輸送管道F與合成氣壓縮機相連通，所述的合成氣壓縮機通過氣體輸送管道與甲醇合成裝置相連通；

該方法包括以下步驟：

（1）打開煤氣化裝置，粉煤在載氣的作用下輸送至煤氣化裝置中，在煤氣化裝置中與純氧進行燃燒反應生成粗煤氣：

a.在煤氣化裝置中，氧氣的質量流量為10.67kg/s，煤粉的投煤量為11.20kg/s，煤氣化裝置中投料的氧負荷由58%逐漸提高至100%，氧煤的質量比由1.02逐漸降低至0.8~0.85；當煤氣裝置中壓力為0.5~0.8MPa、氧負荷為58%時開始在壓力為0.5~0.8MPa、溫度為1400~1600℃條件下進行反應，當煤氣化裝置中壓力為3.0~4.0MPa、氧負荷為70~80%時，將煤氣化裝置中產生的粗合成氣通過氣體輸送管道輸送至除塵裝置中進行除塵降溫處理，得到除塵降溫處理的粗合成氣；

該過程中所述的粗合成氣中CO的體積含量為65~67%，H₂的體積含量為15~20%；所述除塵降溫處理之后的粗合成氣的溫度為160~170℃；

b.將步驟a所述除塵降溫之后的粗合成氣通過氣體輸送管道輸送至CO變換裝置中，在溫度為200~210℃、壓力為3.35~3.45MPa以及Co-Mo耐硫寬溫變換催化劑的作用下CO轉換為CO₂，變換反應完成后得到合成氣中的H₂與CO氣體的體積比為2.0~2.2；變換反應完成后，將變換之后的合成氣通過氣體輸送管道輸送至低溫甲醇洗裝置中；

c.步驟b所述輸送至低溫甲醇洗裝置中的變換之后的合成氣，在溫度為-45~-55℃、壓力為2.8~3.3?MPa的條件下采用甲醇進行物理溶解脫除變換之后的合成氣中含有的雜質，然后再經過低溫甲醇洗裝置中的解吸塔進行解吸處理；經過低溫甲醇洗裝置中處理之后得到純凈的合成氣，然后將純凈的合成氣體通過氣體輸送管道輸送至CO深冷分離裝置中；

d.步驟c所述輸送至CO深冷分離裝置中的純凈的合成氣在溫度為-175~-185℃、壓力為0.3~3.2MPa的條件下，通過高壓分離、中壓閃蒸和低壓精餾分離CO和N2；經過深冷分離裝置分離之后得到濃度＞98%的CO氣體和濃度＞85%的富氫氣；

e.經過步驟d所述的CO深冷分離裝置分離之后，得到的CO由CO深冷分離裝置的CO氣體出口通過氣體輸送管道輸送至CO壓縮機中，然后再通過氣體輸送管道及三通管接頭Ⅰ通入乙二醇生產裝置中；同時得到的H₂由CO深冷分離裝置的富氫氣氣體出口通過氣體輸送管道通入PSA提氫裝置中，經過PSA提氫裝置處理之后得到的H₂氣體的濃度≥99.9%；

（2）在步驟（1）所述的煤氣化裝置內進行反應的同時，啟動乙二醇生產裝置，將步驟（1）所述的經過CO壓縮機之后的CO氣體以及經過PSA提氫裝置之后的H₂分別通過氣體輸送管道和三通管接頭Ⅰ輸送至乙二醇生產裝置中，用于生產乙二醇；其中，通入乙二醇生產裝置中的H₂與CO的體積比為2：1，?H₂通入時的壓力、流量分別為3.0MPa、39160Nm³/h；CO通入時的壓力、流量分別為0.5MPa、20853Nm³/h；

在乙二醇生產過程中產生的解吸氣通過氣體輸送管道輸送至解吸氣壓縮機，經過解吸氣壓縮機之后的解吸氣通過氣體輸送管道輸送至合成氣壓縮機，經過合成氣壓縮機之后的氣體通過氣體輸送管道輸送至甲醇合成系統用于甲醇的合成制備。