[發明專利]一種利用礦熱爐煤氣生產甲醇的工藝

有效

• 申請號: 201810845679.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108774107B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 周恩利;劉建衛;王玉龍;武麥桂
• 申請（專利權）人: 賽鼎工程有限公司
• 主分類號: C07C31/04
• 分類號: C07C31/04;C07C29/151;C07C29/80;C01B3/16
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 張志祥

1.一種利用礦熱爐煤氣生產甲醇的工藝，其特征在于包括如下步驟：包括以下步驟：

(1)除塵：采用電捕或吸附過濾對進入除塵裝置的礦熱爐中的粉塵和焦油雜質進行脫除，除塵后的礦熱爐煤氣送至煤氣冷卻裝置；

(2)煤氣冷卻：將礦熱爐煤氣的溫度降至35～40℃，冷卻后的礦熱爐煤氣進入緩沖和穩壓氣柜；

(3)氣柜：控制緩沖時間為20～30min，出氣柜的礦熱爐煤氣送至煤氣壓縮裝置；

(4)煤氣壓縮：進入煤氣壓縮機的礦熱爐煤氣壓力為0.003～0.02MPaG，壓縮機最終出口壓力為1.8～4.0MPaG，送至精脫硫裝置；

(5)精脫硫：采用水解法或加氫轉化法脫除礦熱爐煤氣中的有機硫，再采用氧化鋅脫硫技術對礦熱爐煤氣中的無機硫進行脫除，控制處理后的煤氣中總硫含量低于0.1ppm，以滿足變換催化劑和甲醇合成催化劑對硫含量的要求，脫硫后的礦熱爐煤氣送至變換裝置；

(6)變換：采用中溫或低溫變換工藝技術，使煤氣中的CO與蒸汽發生變換反應生成H₂和CO₂，變換爐操作溫度范圍為210～450℃，變換催化劑采用Fe-Cr系或Cu-Zn系催化劑，控制CO轉化率為60～80％，變換氣先經廢熱回收器進行熱量回收，副產0.5～3.9MPaG飽和蒸汽，再經進出口換熱器預熱進入變換爐的原料氣，變換氣溫度降至170～200℃，該變換氣經鍋爐給水預熱器、脫鹽水預熱器進一步回收熱量后，再用空冷器、循環水冷卻器進行冷卻，溫度降至40℃，送至脫碳裝置；

(7)脫碳：采用濕法脫碳技術對變換氣中的CO₂進行脫除，在吸收塔內，變換氣與脫碳溶液逆流接觸，變換氣中的CO₂被溶液所吸收，脫碳凈化氣送至合成氣壓縮裝置，脫碳凈化氣體摩爾組成滿足(H₂-CO₂)/(CO+CO₂)＝1.60～2.05，吸收CO₂后的脫碳富液經加熱脫除CO₂再生后循環利用；

(8)CO₂液化：脫碳富液經加熱脫除的CO₂進行凈化、壓縮，制得純度≥99.0％的液化CO₂產品；

(9)合成氣壓縮：將甲醇合成新鮮氣和循環氣壓縮至甲醇合成所需的壓力，甲醇合成新鮮氣由脫碳凈化氣和氫回收裝置回收的氫氣混合而成，氣體摩爾組成滿足(H₂-CO₂)/(CO+CO₂)＝2.05～2.15，進入合成氣壓縮機的新鮮氣壓力為1.3～3.2MPaG，循環氣壓力為5.2～7.0MPaG，壓縮機最終出口壓力為6.0～8.0MPaG，合成氣壓縮出口氣體送至甲醇合成反應器；

(10)甲醇合成：采用低壓法甲醇合成工藝，合成塔操作溫度范圍為180～300℃，操作壓力范圍為5.5～8.0MPaG，甲醇合成反應器產生的粗甲醇送至甲醇精餾裝置，未反應的氣體大部分作為循環氣送至合成氣壓縮裝置循環利用，少部分作為弛放氣送至氫回收裝置；

(11)氫回收：采用膜分離或變壓吸附法回收弛放氣中的氫氣，氫氣回收率≥85％，回收的氫氣送至合成氣壓縮裝置，與脫碳凈化氣混合形成甲醇合成新鮮氣；

(12)甲醇精餾：采用三塔或四塔精餾工藝進行精餾，甲醇回收率≥98％。

2.如權利要求1所述的一種利用礦熱爐煤氣生產甲醇的工藝，其特征在于所述步驟(1)中進入除塵裝置的礦熱爐煤氣中粉塵和焦油總含量為20～50mg/Nm³，溫度范圍為150～180℃，壓力范圍為5～20kPa，除塵處理后控制礦熱爐煤氣中的粉塵和焦油總含量低于5mg/Nm³。

3.如權利要求1所述的一種利用礦熱爐煤氣生產甲醇的工藝，其特征在于所述步驟(2)礦熱爐煤氣的煤氣冷卻采用間接冷卻方式，通過脫鹽水與礦熱爐煤氣，和循環水與礦熱爐煤氣二次逆流間接冷卻換熱，以滿足后序礦熱爐煤氣進氣柜的溫度要求。

4.如權利要求1所述的一種利用礦熱爐煤氣生產甲醇的工藝，其特征在于所述步驟(3)氣柜采用低壓立式氣柜對礦熱爐煤氣進行緩沖和穩壓。