专利名称：通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法
技术领域：
本发明涉及化工技术领域，具体地说，是一种通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法。
背景技术：
在我国大中城市中，使用管道煤气已经非常普遍。所述的管道煤气包括天然气、液化天然气和煤制天然气。随着城市化的发展，煤气的供应会成为一个瓶颈问题。而解决未来煤气的需求，除了加强我国的天然气勘探和开发、增加从国外购买管道天然气和液化天然气以外，发展煤制天然气也是一条现实可行的途径。我国是一个煤炭大国，煤炭资源比较丰富，以煤为原料生产天然气，可以作为天然气和液化天然气的替代或补充，缓解我国天然气供应的缺口，也符合国家的能源政策。
目前，煤制天然气的主要工艺流程为将煤炭气化生产合成气，合成气通过一氧化碳变换和净化后，经过甲烷化反应生产煤制天然气。由于城市的用气供应每天的“峰谷”有不同，各季节(尤其是冬夏两季)的“峰谷”也有不同，而且有时的峰谷差值会非常大。而传统的煤制天然气工艺是用煤炭气化直接生产煤制天然气的，其工艺过程中不能生产其他产品。这样，由于煤制天然气的供应存在高峰和低谷，煤炭气化设备就不能完全发挥作用。因此，在煤制天然气过程中如能考虑进行“调峰”，对煤气制成量进行控制或进行其他关联产品的生产，既能节约煤炭资源，又能发挥设备的最大效能。发明内容
本发明的目的在于，为煤制天然气工艺提供一种通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法，在生产天然气的同时能生产甲醇，并通过生产甲醇对煤制天然气进行调峰，使煤炭气化设备发挥最佳的功能。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。
一种通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法，其特征是，包含以下步骤(1)将煤炭气化生产的经净化后的净化气在压缩循环段通过压缩机加压送入换热器换热，换热后的净化气先进入脱硫反应器脱硫，脱硫后气体含硫量为10 lOOppb，再进入脱氧反应器脱氧，氧含量为500 1200ppm,获得合成气；(2)将来自甲醇分离器的循环气在压缩循环段通过压缩机加压后送入换热器换热；(3)将步骤(I)脱氧后的合成气与步骤(2)换热后的循环气在合成系统内混合后直接送入甲烷化反应系统，生成煤制天然气；或者将步骤(I)脱氧后的合成气与步骤(2)换热后的循环气在合成系统内混合后送入甲醇合成塔进行制备甲醇的反应；(4)在甲醇合成塔内，合成气与循环气混合后的混合气流经反应管，在反应管内填装的催化剂的催化作用下合成反应混合物；(5)将步骤(4)合成的反应混合物送入甲醇分离器，分离获得液相，同时产生的一部分气体作为甲醇弛放气进入水洗塔；另有一部分气体作为循环气送入压缩循环段加压后返回合成系统；(6)步骤(5)产生的液相与水洗塔导出的甲醇洗涤液一起进入闪蒸罐，闪蒸后产生粗甲醇；将粗甲醇送入甲醇精馏塔；(7)甲醇精馏塔将步骤(6)产生的粗甲醇制备成精甲醇，所述精甲醇即为甲醇产品； 或者是甲醇精馏塔将步骤(6)产生的粗甲醇分离成甲醇弛放气，所述甲醇弛放气经水洗塔水洗，将甲醇浓度降低至100 300ppm后送入甲烷化反应系统生成煤制天然气。
进一步，步骤(7)所述的送入甲烷化反应系统生成煤制天然气的甲醇弛放气，其中 M 值为 2. 9 3. 1，所述的 M=H2-C02+02+C2H4+2C2C6) / (C0+C02+02+C2C4+C2H6)。
进一步，步骤(7)甲醇精馏塔在分离甲醇弛放气的同时会产生一部分气体，该部分气体可作为循环气再进入压缩机循环段加压后返回合成系统。
进一步，步骤(7)所述的甲醇精馏塔塔釜的水可用于水洗塔洗涤甲醇弛放气的洗涤水。
本发明的制备方法的积极效果是传统的煤制天然气设备不存在甲醇合成工段，煤炭气化生产的粗煤气经换热、脱硫脱氧后直接送入甲烷化反应系统生成煤制天然气。这样，由于煤制天然气的供应存在高峰和低谷，煤炭气化设备就不能完全发挥作用。本发明是在煤制天然气设备上设置一个甲醇合成工段，通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰，即，在煤制天然气供应高峰时段全力生产煤制天然气，在煤制天然气供应的低谷时段则进行粗甲醇或者精甲醇的生产，可实现煤制天然气和/或甲醇的选择性生产，使煤制天然气设备能发挥更好的作用。
附图I为本发明通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法的设备流程框图。
具体实施方式
以下结合附图进一步介绍本发明通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法的具体实施方式
，但是，本发明的实施不限于以下的实施方式。
实施例I一种通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法，包含以下步骤(I)将煤炭气化生产的经净化后的净化气在压缩循环段通过压缩机加压送入换热器换热，换热后的净化气先进入脱硫反应器脱硫，再进入脱氧反应器脱氧，获得合成气。
(2)将来自甲醇分离器的循环气在压缩循环段通过压缩机加压后送入换热器换热。
(3)将步骤(I)脱氧后的合成气与步骤(2)换热后的循环气在合成系统内混合后直接送入甲烷化反应系统，生成煤制天然气；或者将步骤(I)脱氧后的合成气与步骤(2)换热后的循环气在合成系统内混合后送入甲醇合成塔进行制备甲醇的反应。
(4)在甲醇合成塔内，合成气与循环气混合后的混合气流经反应管，在反应管内填装的催化剂的催化作用下合成反应混合物。
(5)将步骤(4)合成的反应混合物送入甲醇分离器，分离获得液相，同时产生的一部分气体作为甲醇弛放气进入水洗塔；另有一部分气体作为循环气送入压缩循环段加压后返回合成系统。
(6)步骤(5)产生的液相与水洗塔导出的甲醇洗涤液一起进入闪蒸罐，闪蒸后产生粗甲醇；将粗甲醇送入甲醇精馏塔。
(7)甲醇精馏塔将步骤(6)产生的粗甲醇制备成精甲醇，所述精甲醇即为甲醇产品;或者是甲醇精馏塔将步骤(6)产生的粗甲醇分离成甲醇弛放气，所述甲醇弛放气再经水洗塔水洗，将甲醇浓度降低至100 300ppm后送入甲烷化反应系统生成煤制天然气。
实施中，可在净化气与甲醇弛放气装置之间设置旁路副线。当合成气的组成和流量发生变化时，通过调整流量调节阀可对甲醇合成系统进行调节，保证最后进入甲烷化反应系统的气体(甲醇弛放气)的M值能满足2.9 3.1的要求，所述的M = (H2-C02+02+C2H4+2C2C6)/ (C0+C02+02+C2C4+C2H6)。当进入甲烷化反应系统的气体的M值大于3.I时，可增大旁路副线的流量，减小进入甲醇合成系统的净化气量，使M值保持在2. 9 3.I之间，此时甲醇产量降低。
当进入甲烷化反应器的气体的M值小于2. 9时，调节甲醇合成系统的汽包压力、反应温度或反应压力，使甲醇产量增加，使M值保持在2. 9 3. I之间。
实施例I闪蒸后产生的粗甲醇的具体组成为
权利要求
1.一种通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法，其特征在于，包含以下步骤(1)将煤炭气化生产的经净化后的净化气在压缩循环段通过压缩机加压送入换热器换热，换热后的净化气先进入脱硫反应器脱硫，脱硫后气体含硫量为10 lOOppb，再进入脱氧反应器脱氧，氧含量为500 1200ppm,获得合成气；(2)将来自甲醇分离器的循环气在压缩循环段通过压缩机加压后送入换热器换热；(3)将步骤(I)脱氧后的合成气与步骤(2)换热后的循环气在合成系统内混合后直接送入甲烷化反应系统，生成煤制天然气；或者将步骤(I)脱氧后的合成气与步骤(2)换热后的循环气在合成系统内混合后送入甲醇合成塔进行制备甲醇的反应；(4)在甲醇合成塔内，合成气与循环气混合后的混合气流经反应管，在反应管内填装的催化剂的催化作用下合成反应混合物；(5)将步骤(4)合成的反应混合物送入甲醇分离器，分离获得液相，同时产生的一部分气体作为甲醇弛放气进入水洗塔；另有一部分气体作为循环气送入压缩循环段加压后返回合成系统；(6)步骤(5)产生的液相与水洗塔导出的甲醇洗涤液一起进入闪蒸罐，闪蒸后产生粗甲醇；将粗甲醇送入甲醇精馏塔；(7)甲醇精馏塔将步骤(6)产生的粗甲醇制备成精甲醇，所述精甲醇即为甲醇产品； 或者是甲醇精馏塔将步骤(6)产生的粗甲醇分离成甲醇弛放气，所述甲醇弛放气经水洗塔水洗，将甲醇浓度降低至100 300ppm后送入甲烷化反应系统生成煤制天然气。
2.根据权利要求I所述的通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法，其特征在于，步骤(7)所述的送入甲烷化反应系统生成煤制天然气的甲醇弛放气，其中M值为2. 9 3. 1，所述的 M=H2-C02+02+C2H4+2C2C6) / (C0+C02+02+C2C4+C2H6)。
3.根据权利要求I所述的通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法，其特征在于，步骤(7)甲醇精馏塔在分离甲醇弛放气的同时会产生一部分气体，该部分气体可作为循环气再进入压缩机循环段加压后返回合成系统。
4.根据权利要求I所述的通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法，其特征在于，步骤(7)所述的甲醇精馏塔塔釜的水可用于水洗塔洗涤甲醇弛放气的洗涤水。
全文摘要
本发明通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰的制备方法，其步骤包括⑴将煤气化获得净化气；⑵将循环气加压后进行换热；⑶将净化气和循环气混合后送入甲烷化反应系统生成煤制天然气，或者送入甲醇合成塔进行制备甲醇的反应；⑷在甲醇合成塔内合成反应混合物；⑸将反应混合物送入甲醇分离器分离液相、甲醇弛放气和循环气；⑹将液相与水洗塔导出的甲醇洗涤液送入闪蒸罐产出粗甲醇并将粗甲醇送入甲醇精馏塔；⑺由甲醇精馏塔生产甲醇产品；或者将粗甲醇分离成甲醇弛放气经水洗塔水洗后送入甲烷化反应系统生成煤制天然气。本发明是在煤制天然气设备上设置一个甲醇合成工段，通过合成甲醇对煤制天然气进行调峰，使煤制天然气设备发挥更好的作用。
文档编号C07C29/151GK102977958SQ20121050491
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月3日 优先权日2012年12月3日
发明者应卫勇, 张海涛, 马宏方, 李涛, 钱炜鑫, 曹发海, 房鼎业 申请人:华东理工大学