\变换后水/气摩尔比为0.33 ;
[0080]变换后的粗煤气与低碳醇驰放气经PSA分离H2后的气体一起进入低温甲醇洗，在温度-45 °C，压力4.3MPa下经过低温甲醇洗使H2S降为0.lppm, C02〈20ppm，经低温甲醇洗的H2S浓缩气送去硫回收；
[0081]经低温甲醇洗后的粗煤气进入甲烷深冷分离，采用美国康泰斯和博克莱威齐公司的混合冷剂在，温度-163°C，压力5.2Mpa下，将粗煤气中的甲烷分离得到LNG(液化天然气)产品(甲烷体积分数多98%，硫含量< 0.lppm，二氧化碳体积分数< 1.0% )，粗煤气经深冷分离甲烷后即制得满足低碳醇合成的纯净合成气。
[0082](2)低碳醇合成及分离
[0083]经深冷分离后的纯净合成气进入低碳醇合成器，采用美国DOW化学公司的MoS2-M-K催化剂，在反应压力6.0MPa,反应压力320°C，氢碳摩尔比为H2/C0 = 2.6，体积空速为45000h 1条件下进行低碳醇的合成；
[0084]合成低碳醇的驰放气经PSA分离后H2去合成氨塔，其他气体循环回低温甲醇洗，
[0085]经低碳醇合成器合成的混合低碳醇进入常压低碳醇精馏分离器，在塔顶温度温度85°C，塔底温度170°C，压力为常压，回流比为2.0条件下径流分离，的分离后醇的摩尔比为甲醇57%，乙醇23%，丙醇11%，丁醇9%。
[0086](3)合成尿素
[0087]空分装置的队与合成低碳醇驰放气经PSA分离的H2—起进入合成氨反应器，采用浙江上虞的A301型催化剂，反应压力20.0MPa,反应温度450°C，体积空速38000h 1条件下进行合成氨反应；
[0088]生成的合成氨与低温甲醇洗的CO2—起进入合成尿素反应器，在压力12MPa，温度190°C条件下进行尿素合成。
[0089]实施例4
[0090](I)纯净合成气制备净化
[0091]以含水量为28%褐煤为原料，通入氧气和水蒸气经过碎煤熔渣气化(气化压力5.0MPa，气化温度1300°C )制得粗煤气，粗煤气按体积百分比的组成为:C0:47.56，H2:
24.93，CO2:12.49，CH4:14.81，H2S:0.21 ；
[0092]粗煤气在350°C，4.3MPa，青岛联信QDB-04型催化剂下进行经耐硫变换，以干气计算体积空速为4500h \变换后水/气摩尔比为0.36 ;
[0093]变换后的粗煤气与低碳醇驰放气经PSA分离H2后的气体一起进入低温甲醇洗，在温度-45 °C，压力5.5MPa下经过低温甲醇洗使H2S降为0.lppm, C02〈20ppm，经低温甲醇洗的H2S浓缩气送去硫回收；
[0094]经低温甲醇洗后的粗煤气进入甲烷深冷分离，采用美国康泰斯和博克莱威齐公司的混合冷剂，在温度-164°C，压力4.SMpa下，将粗煤气中的甲烷分离得到LNG(液化天然气)产品(甲烷体积分数多98%，硫含量< 0.lppm，二氧化碳体积分数< 1.0% )，粗煤气经深冷分离甲烷后即制得满足低碳醇合成的纯净合成气。
[0095](2)低碳醇合成及分离
[0096]经深冷分离后的纯净合成气进入低碳醇合成器，采用意大利Snam公司的Zn-Cr-K催化剂，在反应压力6.0MPa，反应压力350°C，氢碳摩尔比为H2/C0 = 3.9，体积空速为40000h 1条件下进行低碳醇的合成；
[0097]合成低碳醇的驰放气经PSA分离后H2去合成氨塔，其他气体循环回低温甲醇洗，
[0098]经低碳醇合成器合成的混合低碳醇进入常压低碳醇精馏分离器，在塔顶温度温度75°C，塔底温度170°C，压力为常压，回流比为2.4条件下径流分离，的分离后醇的摩尔比为甲醇60%，乙醇15%，丙醇17%，丁醇8%。
[0099](3)合成尿素
[0100]空分装置的队与合成低碳醇驰放气经PSA分离的H2—起进入合成氨反应器，采用南化集团研究院的A110-1型催化剂，反应压力15.0MPa，反应温度400°C，体积空速30000h 1条件下进行合成氨反应；
[0101]生成的合成氨与低温甲醇洗的CO2—起进入合成尿素反应器，在压力14MPa，温度210°C条件下进行尿素合成。
【主权项】
1.一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于包括如下步骤: (1)原煤、自空分的氧气和水蒸气经煤制气单元制得粗煤气，粗煤气经耐硫变换、低温甲醇洗和甲烷分离后制得满足低碳醇合成的纯净合成气；低温甲醇洗分离出的H2S浓缩气去硫回收，CO2去尿素合成，甲烷分离得到的甲烷制成LNG产品； (2)净化后的合成气经低碳醇合成催化剂制得低碳醇混合产物，低碳醇混合产物经分离塔后，分离出甲醇、乙醇、丙醇和丁醇产物； (3)低碳醇合成驰放气经膜分离，分离的CO、0)2返回低温甲醇洗，分离的!12与来自空分的N2进入合成氨合成单元制得合成氨； (4)低温甲醇洗分离出的CO2与步骤(3)的合成氨混合进行尿素合成，得到合成尿素。2.如权利要求1所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的煤制气采用烟煤碎煤加压气化炉或碎煤熔渣气化炉，气化温度在1000-1450°C，气化压力为 4.0-6.0MPa。3.如权利要求1所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的变换采用具有高水解功能的Co-Mo耐硫变换催化剂中温耐硫变换工艺，变换压力为2.5 - 4.4MPa，变换温度为220-450°C，水/气摩尔比在0.25 一 0.40之间，以干气计算体积空速为 3000 — 5000h 1O4.如权利要求1所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的具有高水解功能的Co-Mo耐硫变换催化剂为:丹麦托普索的SSK型催化剂，德国BASF公司的K8-11型催化剂，日本兴产株式会社的C113型催化剂，美国UCI公司的C25-2-02性催化剂，青岛联信化学工业有限公司生产的QDB系列耐硫变换催化剂，湖北化学研究院开发的EB系列的耐硫变换催化剂中的一种。5.如权利要求4所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的青岛联信化学工业有限公司生产的QDB系列耐硫变换催化剂是QDB-04型催化剂。6.如权利要求1所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的低温甲醇洗是设置了预洗及再生系统的低温甲醇洗工艺，操作温度为-35?-55°C，操作压力2.0-6.0MPa的，经过低温甲醇洗后的合成气中H2S〈0.lppm, C02〈20ppm。7.如权利要求1所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的甲烷分离采用美国康泰斯和博克莱威齐公司的混合冷剂技术，温度-150°C到-170°C，压力 3-8Mpa。8.如权利要求7所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的温度为-155。。到 _165°C，压力为 4.0-5.5Mpa，。9.如权利要求1所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的低碳醇合成工艺条件为:反应压力3.0-8.0MPa，反应温度为260_350°C，氢碳摩尔比为H2/C0 = 2.0-5.0，优选为 2.3-4.2，体积空速为 5000_50000h 1O10.如权利要求9所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的S碳摩尔比为H2/C0 = 2.3—4.2ο11.如权利要求1所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的低碳醇合成的催化剂采用意大利Snam公司的Zn-Cr-K催化剂、美国DOW化学公司的MoS2-M-K催化剂或德国Lurgi公司的改性Cu-Zn-Al系催化剂中的一种。12.如权利要求1所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的低碳醇分离的分离塔采用常压或减压精馏塔，操作条件为:温度80-150°C，压力为常压或减压。13.如权利要求1所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的合成氨的工艺条件为:反应压力5-30MPa，反应温度350-550 V，体积空速为8000-40000h 1O14.如权利要求1所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的合成氨催化剂为湖北双雄A201Q型、A202Q型，AllOQ型催化剂；南化集团研究院的AllO-U AllO-1-h型氨合成催；浙江上虞的A110-2型、A301型催化剂中的一种。15.如权利要求1所述的一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺，其特征在于所述的合成尿素的工艺条件为反应压力为11 - 16MPa，反应温度为150 — 220°C。
【专利摘要】一种煤制低碳醇及二氧化碳综合利用的工艺包括煤制气单元、合成气制备净化单元、低碳醇合成与分离单元、氨合成单元主尿素合成单元。本发明具有工艺简单，成本低，可大规模化的优点。
【IPC分类】C07C273/04, C07C31/10, C10L3/10, C10L3/08, C07C31/08, C07C29/151, C07C31/12, C07C31/04
【公开号】CN105111107
【申请号】CN201510466356
【发明人】马英民, 曹会博, 王贵, 赵焰飞, 王军亭, 时建敏, 张永红
【申请人】赛鼎工程有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月31日