[其他]對低壓合成甲醇中吹掃氣體的再加工方法

無效

• 申請號: 86101791
• 申請日: 1986-03-19
• 公開（公告）號: CN86101791A
• 公開（公告）日: 1986-09-17
• 發明（設計）人: 哈特馬特·伊格納;沃爾夫岡格·黑爾布蘭德;邁克爾·布魯門費爾德
• 申請（專利權）人: 尤德有限公司
• 主分類號: C07C29/16
• 分類號: C07C29/16;C07C31/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 戴真秀,俞輝君

本發明涉及對低壓合成甲醇中吹掃氣體的再加工方法，其目的是提高由含碳固體的氣化而得到的合成氣體的氫含量，該吹掃氣體已經催化重整階段。

參閱DE-PS2445884，已知吹掃氣體在10至30巴，700至850℃下，通過催化蒸氣重整階段，生成氫氣和一氧化碳，在升高至合成壓力之前，將生成的氣體冷卸并加入純化過的甲醇合成氣中，部分吹掃氣體用作燃料，產生重整過程中需要的熱。

這一已知的加工過程一個明顯的不足之處在于，不可轉化的惰性氣體氮氣和氬氣，只有一部分隨著吹掃氣體流排出，用于燃燒，以至惰性在合成氣體中的體積含量必定會在合成甲醇吹掃氣體中增加。

這一已知加工過程的另一明顯的不足之處是，必須限制重整階段的壓力，以保證較低的殘存甲烷的含量。吹掃氣體膨脹到重整壓力，再增加生成氣體的壓力至合成壓力，意味著能量的損失。

本發明的目的是提供一個方法，這個方法從能量需求的角度看效率更高，也能最大限度地減少夾帶在吹掃氣體中的合成氣體的損失，從而大部分甲烷能被用于合成氣體的生產。

關于上面簡述的方法中存在的問題，可通過本發明解決，采用催化重整步驟生產的氣體經過一氧化碳轉化，被轉化的氣體再分離為氫氣和惰性氣體，該過程具體可在壓力振蕩吸附裝置（簡稱PSA）中進行。

本發明所提供的方法保證吹掃氣體轉化成氫氣的高轉化率，而不能被利用的氣體成份，諸如氮氣、氬氣、二氧化碳同時被回收，該合成氣體基本不含惰性氣體，因為這些惰性氣體不象原來的加工程序那樣進行循環。

回收氫氣，甲烷和惰性氣體的加工過程從DO-PS84629可得知，這些氣體成份被用來進一步加工。

本發明較好的實施方案是將氫氣分離，例如用壓力振蕩吸附裝置分離并使氫氣又回到合成甲醇的工序中。這種方法的優點是，更少的含在由煤氣化而得的原料氣中的CO被轉化而結果是減小后面二氧化碳裝置的負荷。本發明另一個優點在于：原料氣中由于甲烷和氫氣的含量高而完全可以省去轉化步驟，例如那些在高壓下從氣化木頭，泥碳等得到的氣體。

本發明另一個較好實施方案提供了用氣化階段的氧氣，其純度低于或等于百分之九十九，特別是在百分之九十至九十五之間，本發明第一次使用這些氧氣成為可能，這意味著這一工序在經濟效益方面的顯著提高。

為了進一步改進整個過程，本發明將氮氣在加工過程中用于密封各種閘門，這也意味著增加了加工過程的經濟效率，而過去的加工過程忽視了這一問題。

本發明可在一些實施例和參考圖的基礎上得以解釋，這些參考圖說明了加工過程流程圖。

煤（K），蒸氣（D）和氧氣（S）如圖標有字母的箭頭所示進入煤氣化裝置1中。氣化過程產生的原料氣進入轉化的裝置2中，然后進入二氧化碳和硫化氫（H₂S）洗氣裝置中，最后通過壓縮機12進入甲醇合成裝置4。

甲醇從箭頭5指示的方向離開加工程序。吹掃氣體加工的路徑由箭頭6表示。吹掃氣體首先被送入重整裝置7，然后進入轉化裝置8，最后進入壓力振蕩吸附裝置（PSA）9。

路徑10為加工過程中的惰性氣體提供了出口，而氫氣如圖所示通過路徑11回到合成甲醇的裝置4之前的主氣流中。

該加工過程可舉例說明如下：

含水重量為12%（DBC₁₂）的干燥褐煤。用蒸汽和氧氣在流化床中20巴壓力下氣化。冷卻時利用部分顯熱進行水蒸汽飽和，冷卻后可得到的原料氣體量為1.405Nm³/t DBC（干量），其組成如下：

（體積%）

二氧化碳????16.8

一氧化碳????45.1

氫氣????33.5

甲烷????3.9

N₂+Ar 0.5

H₂S+COS 0.2

近百分之七十五的原料氣進行一氧化碳轉化，而后與殘余氣體結合。從16巴再加壓至37巴以后，氣體經提純完全除去硫化氫并使二氧化碳的含量減少至約百分之五（體積）。這時，1223Nm³/t DBC₁₂氣體量有下列成分：

體積%

二氧化碳????5.6

一氧化碳????27.8

氫氣????61.9

甲烷????4.2

氮氣和氫氣????0.5

根據本發明，128Nm³的純氫氣從吹掃氣體再加工裝置加入到原料氣中可得到1351Nm³含下列成份的甲醇合成氣：

體積%