专利名称：富氧-全煤连续气化制备甲醇工艺的制作方法
技术领域：
本发明属涉及制备甲醇的方法，特别是以煤为原料的富氧-全煤连 续气化制备甲醇工艺。
背景技术：
我国的能源资源特征是富煤、少气、缺油，根据我国的能源发燕 尾服和能源安全战略的国家《十一五规划纲要》，发展煤基液体燃料将 是今后的重要方向。
以煤为原料生产甲醇工艺从20世纪30年代开始已经经历了三代 工艺技术的变换，工艺进步的核心是甲醇原料气的制备。这项工艺一 直朝着提高气化炉的生产强度，提高单炉处理量，接受多煤种、粉末 煤，满足环境要求，降低氧耗、煤耗，提高煤气化的经济性和综合效 率等方面发展。但是事实上，随着甲醇原料气在进料状态、底层中的 燃料运动状态、床层压力等级和排渣状态等技术进步的同时，又带来 了投资激增、维护费用增高的负面问题，影响了规模化的发展和市场 运作。传统的投资低、质量高、技术成熟的第一代典型的德国鲁奇炉 固定床工艺，却因为原料气中的有效充分低，惰性气体(N2)含量高， 合成放空量较大，能耗高，而且限用无烟块煤而流于淘汰。
由于历史原因，我胃近3000家小化肥厂面临倒闭转产，由于近几 年甲醇行情比较好，不少化肥厂有生产甲醇的兴趣，基本上都采用以 无烟块煤为原料生产甲醇技术，即固定床空气伺歇式气化方法制备甲 醇原料气，其优点是能充分利用氮气，但是总投资比较大，工艺比较 复杂；另一类是完全独立建设甲醇装置，其优点是投资少，工艺简单， 但是固定床工艺的自身缺陷严重制约了其发展。
如何依据我国的能源资源的实际状况，降低投资成本，提高综合
效益，用当今先进的工艺思路和关键技术重新完善第一代因定床工艺， 使之成为与第二、三代工艺并行发展的全新的工艺技术遵循我国的 国情，使之在投资较低的情况下发挥规模效应，是本项发明的出发点， 也是落脚点。
中国发明专利98120232.2利用原煤独立制造甲醇的方法，将原煤 分层敷设在气化炉内，使富氧空气穿过气化炉中的煤层，促其燃烧， 同时，以一定量的水蒸汽均匀通过煤层，使原煤气化，产生原料煤。 这种方法的缺点是需要控制炉内的温度到1300°C和保证炉内压力为 l-2Mpa，这大大增加了生产控制的难度。
发明内容
本发明的目的是公开富氧-全煤连续气化制备甲醇工艺，具体的发
明构思为
第一，采用变压吸附制氧工艺，利用富氧作为气化剂的富氧连续 气化技术，从根本上改变了固定床工艺采用空气作为气化剂的空气间 歇气化的传统方式。 一来从根本上解决了传统固定床工艺的合成气中 含氮气多的的难题；二来解决了在第二、三代工艺中使用空分制氧设
备昂贵的问题。提高了有效气成分，极大地降低了惰性气体成分，从 而减轻了后续设备负荷，减少了后续流程，有效降低了能耗。
第二，采用全煤气化工艺，庆用特种复合粘合剂以粉末煤进行型 煤加工，通过复合进料装置，解决了传统工艺需要纯块煤加料问题， 使煤资源得到了充分利用，降低了成本。
具体的实现方式是
1、 全煤处理
制备块煤，将块状原煤破碎为粒度为25-40mm的块煤。 制备型煤，将小颗粒或煤粉与石灰、塑料碎片混合；再将煤、 石灰压制为粒度为25-40mm的型煤。
2、 按以下块煤20%-40%和型煤80%-60%重量配比的煤送入气化 炉。
3、 富氧空气的制备，以富氧工艺装置制备体积比为氧气
68%-98%和空气32%-2%的气化剂。
4、 煤气化，富氧空气从气化炉床的底部输入气化炉内，控制气 化剂的输入量，气化炉内的煤不充分燃烧而气化生成甲醇原 料气；其中气化剂和煤按如下比例供料气化剂1500立方 米/小时，块煤和型煤为2.5吨/小时。
5、 将甲醇原料气以传统的方法合成为甲醇。
由于本发明从甲醇原料气的源头上彻底改变了传统固定床空气间
歇气化工艺的概念，使催化脱硫、全低变工艺、全脱碳以及原料气净 化工艺、合成和驰放气回收、精馏等流程的后续工艺效率提高，不仅 改变了原料结构，提高了为革的转化效率，而且节能环保，降低了产 品的成本，使煤的利用产生了新的增长点。
本发明不仅在技术质量上达到了第二代煤气化技术的相应水平， 而且在投资上重新回到了第一代工艺的水准，实现了低投资、高质量、 低能耗、高环保的工艺技术路线的目标。
下面结合附图，通过具体实施例对本发明进行详细说明。
图1本发明原料气的生产流程图 图2本发明制备甲醇的生产流程图
实施例
如图1所示，本发明方法实施例的主要分为全煤处理1、富氧 气化剂的制备2、煤气化3、甲醇原料气处理工艺品、甲醇原料气冷却 5和甲醇的合成几个阶段。
全煤处理1包含制备块煤11和制备型煤12两个步骤，制备块煤 11步骤是使用现有的煤炭破碎机将块状原煤破碎为粒度为30mm左右 的块煤备用。制备型煤，在破碎原煤时将同时产生大量的小于30mm 颗粒的小颗粒煤，以及煤灰，将这些小颗粒煤碳或煤粉与石灰、塑料碎片混合；再将煤、石灰和塑料碎片的混合物压制为粒度为30mm的型 煤。采用石灰、塑料碎片等特种复合粘合剂对粉末煤进行型煤加工， 不仅节约了快煤，充分利用的煤资源，同时，复合添加剂对粉末煤的 型煤处理，提高了连续气化的造气能力。
按重量配为25%-35%块煤送入煤仓32和75%-55%型煤送入前仓31 并混合后从气化炉3的顶部送入气化炉内。
富氧气化剂的制备2，以富氧工艺装置制备体积比为氧气68%-98% 和空气32%-2%的气化剂21。该气化剂21不包含水蒸汽。
煤气化3，富氧气化剂21从气化炉床的底部输入气化炉内，富氧 气化剂21和在气化炉内的煤燃烧。煤如果充分燃烧将产生大量的二氧 化碳和高温，为了控制炉内大量二氧化碳和高温的产生，通过控制气 化剂21的输入量，使气化炉内的煤不充分燃烧，而使煤生成一氧化碳 和二氧化碳，即气化生成甲醇原料气。
必须强调说明的是本实施例中，气化剂和煤按如下比例供料气 化剂1500立方米/小时，块煤和型煤为2.5吨/小时。
通过上述方法制得的甲醇原料气通过传统的方法合成为甲醇。
为了适应合成气源头的根本变化，在实施中须采用新结构的气化 炉，以强制连续气化，同时需要重新整合工艺流程，以减少旧工艺中 的大量惰性气体负荷和承载设备，降低流程中的负载能耗。
权利要求
1、一种富氧-全煤连续气化制备甲醇工艺，该工艺包含如下步骤a)全煤处理制备块煤，将块状原煤破碎为粒度为25-40mm的块煤；制备型煤，将小颗粒或煤粉压制为粒度为25-40mm的型煤；按以下块煤20％-40％和型煤80％-60％重量配比的煤送入气化炉；b)富氧空气的制备以富氧工艺装置制备体积比为氧气68％-98％和空气32％-2％的气化剂；c)煤气化富氧空气从气化炉床的底部输入气化炉内，控制气化剂的输入量，气化炉内的煤不充分燃烧而气化生成甲醇原料气；其中气化剂和煤按如下比例供料气化剂1500立方米/小时，块煤和型煤为2.5吨/小时。d)将甲醇原料气以传统的方法合成为甲醇。
2、 根据权禾腰求1所述的富氧-全煤连续气化制备甲醇工艺，特征在于步骤a) 全煤处理的制备型煤，是将小颗粒鄉粉与石灰、塑料碎片混合；再将煤、石灰 和塑料碎片的混合物压制为粒度为25-40mm的型煤。
3、 根据权利要求1或2所述的富氧-全煤连续气化制备甲醇工艺，其特征在于步 骤a)全煤处理中制备块煤是将块状原煤碎为粒度为30mm左右的块煤，制备型 煤是压制30mm颗粒型煤。
4、 根据权利要求1或2所述的富氧-全煤连续气化制备甲醇工艺，其特征在于步 骤b)富氧空气的制备时，以富氧工艺装置制备体积比为氧气68%-98%和空气32%-2% 的气化剂，不包含水蒸汽。
全文摘要
本发明属涉及制备甲醇的方法，特别是以煤为原料的富氧-全煤连续气化制备甲醇工艺。该工艺技术旨在解决传统固定床空气间歇气制甲醇工艺中，甲醇原料气制备的惰性气体含量高、有效气成分低、煤质限制、能耗高的问题。该工艺采用变压吸附制氧工艺，用富氧气化剂代替了空气气化剂的富氧连续气化技术，降低了惰性气体含量，提高了有效气成分；采用特种复合粘合剂对粉末煤进行型煤加工的复合进料装置，使煤资源得到充分利用；采用富氧一全煤新型气化炉使整体工艺得以调整，降低了整个制甲醇工艺流程中的负载能耗，提高了煤气化的经济性和综合效率。
文档编号C07C29/15GK101172933SQ20061013765
公开日2008年5月7日 申请日期2006年11月2日 优先权日2006年11月2日
发明者单晓强, 张力彬, 陈卫国 申请人:张力彬;单晓强;陈卫国