利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排CO₂的联合装置减排CO₂并增产甲醇及醋酸的方法

利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排CO₂的联合装置减排CO₂并增产甲醇及醋酸的方法
【专利摘要】本发明公开了利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排CO2的联合装置减排CO2并增产甲醇及醋酸的方法。所述联合装置包括煤制甲醇装置、煤制醋酸装置，连接煤制甲醇装置和煤制醋酸装置的CO2连通管网，连接煤制甲醇装置和煤制醋酸装置的气体输送管道。该方法为先启动煤制甲醇装置；运行一定时间后，打开CO2连通管网并启动煤制醋酸装置，煤制醋酸装置运行过程中的合格气体用于制备醋酸、不合格气体由气体输送管道进入甲醇合成装置再利用。将甲醇制备过程中的副产物CO2回收至煤制甲醇装置及煤制醋酸装置中，大大减少了CO2的排放量，将煤制醋酸过程中产生的有效气体用于甲醇及醋酸的制备，增加了甲醇及醋酸产量，具有显著的经济社会效益。
【专利说明】
利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C〇2的联合装置减排C02并増产甲醇及醋酸的方法
技术领域
[0001 ]本发明属于煤气化生产技术领域，涉及一种煤制甲醇、煤制醋酸的联合装置，具体涉及一种利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减co2的联合装置减排co2并增产甲醇及醋酸的方法。技术背景
[0002]在当前大型煤化工装置的生产运行过程中全部伴随着大量二氧化碳气体的放空， 据不完全统计，年产能在50万吨的煤制甲醇、醋酸装置，每年二氧化碳气体平均排放量在 230万吨以上。在我国乃至全球环境保护工作日益严峻的局面下，在煤化工行情持续低迷的形势中，尤其是在国内大型化工园区规模和数量持续增加的情况下，如何研发二氧化碳温室气体的减排及其综合利用技术、如何发挥工业园区的集群效应和资源整合利用优势显的尤为重要。[〇〇〇3]在绝大部分的煤化工装置工艺设计中，在酸脱装置中洗出的大量二氧化碳气体被作为废弃直接放空。在此过程中，二氧化碳在酸脱装置的直接放空会携带少量具有明显异味和毒性的硫化氢气体、甲醇，对人体健康、工作环境、生活环境具有较大的危害;而且，二氧化碳气体作为一种在工业和食品行业中应用广泛、经济价值较高的气体，直接排放不仅造成严重的资源浪费，同时也加剧了全球的温室效应现象。
[0004]在煤粉的加压气化中，均是利用氮气作为粉煤输送系统惰性保护气和输送气、气化炉的超高压反吹气和激冷气压缩机密封气和叶轮吹扫气，在此过程中利用氮气具有较大的缺点:(1)消耗大量的氮气需要空分提高自身负荷来提供，这会造成空分装置消耗上升和氮气资源的浪费；(2)大量氮气进入气化炉中，与合成气(主要为C0、H2)发生反应生成大量的氨氮，加大了煤气化装置的初步水处理系统及下游污水系统的处理难度；(3)大量氮气进入合成气中会造成煤气化装置下游的甲醇合成装置驰放气放空燃烧量较大，导致大量有效煤气的浪费以及燃烧过程中产生的大量二氧化碳气体的放空；(4)低温甲醇洗所产生的二氧化碳气体大量放空，不仅造成了资源的浪费，而且污染环境、加剧了温室效应，不利于企业在经济新常态和日益紧迫的环保压力下实现企业减排增效、减亏增盈。
【发明内容】

[0005]为了解决上述问题，本发明提供了一种用于减排二氧化碳并增产甲醇和醋酸煤制甲醇、煤制醋酸联合装置，该装置实现了C02的减排和循环利用，减轻了由于企业大量二氧化碳放空造成的温室效应，使企业未来在国家开启碳排放市场后处于有利地位。
[0006]本发明还提供了一种利用煤制甲醇、醋酸联合装置减排二氧化碳、增产甲醇及醋酸的方法，该方法将煤制甲醇与煤制醋酸的装置结合使用，首先利用生产过程中产生的二氧化碳代替氮气作为煤粉输送系统的保护气和输送气、气化炉高压反吹气以及激冷气压缩机密封气和叶轮吹扫气、高温高压飞灰过滤器的高压反吹气，然后将剩余的二氧化碳进行回收利用生产工业级液体二氧化碳;将煤制甲醇与煤制醋酸的装置联合使用实现了煤气化工业中废气资源的减排和再利用，具有很大的环境和经济效益。
[0007]本发明是通过以下技术方案实现的
[0008]—种煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C02的联合装置，该装置包括煤制甲醇装置I，煤制醋酸装置n，连接煤制甲醇装置和煤制醋酸装置的c〇2连通管网，以及连接煤制甲醇装置和煤制醋酸装置的气体输送管道，所述的气体输送管道包括粗煤气输送管道、氢气H2气体输送管道以及一氧化碳C0气体输送管道。
[0009]所述的煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C02的联合装置，其中煤制甲醇装置I包括粉煤输送系统la，壳牌气化炉lb，高温高压飞灰过滤器Ic，C0变换装置Id，酸脱装置Ie，甲醇合成装置，火炬系统，蒸汽加热炉，气化装置热风炉，硫回收装置，N2/C02压缩机If，超高压N2/ C02缓冲罐Ig，激冷气压缩机Ih和工业级液体C02生产装置Ik;所述的粉煤输送系统la的物料出口通过输送管道与壳牌气化炉lb的物料进口相连通，壳牌气化炉lb的合成气气体出口通过气体输送管道与高温高压飞灰过滤器Ic的进口相连通，高温高压飞灰过滤器Ic的气体出口通过气体输送管道与C0变换装置Id的气体进口相连通，所述的C0变换装置Id的气体出口与酸脱装置Ie的气体进口通过气体输送管道相连通，所述的酸脱装置Ie的出与0)混合气体的气体出口与甲醇合成装置的原料进口通过气体输送管道相连通，甲醇合成装置中的驰放气出口总管及总阀A0后引出四支支管，分别通过阀门A1及对应的管道与火炬系统的进口相连通、通过阀门A2及对应的管道与蒸汽加热炉的燃料气进口相连通、通过阀门A3及对应的管道与气化装置热风炉的燃料气进口相连通、通过阀门A4及对应的管道与硫回收装置的燃料气进口相连通;上述阀门中，所述的阀门A0为气动开关阀，所述的阀门A1、A2、A3、A4SS 力控制阀；
[0010]所述的酸脱装置Ie的C〇2气体出口与N2/C02压缩机If的⑶2气体进口通过输送管道相连通，N2/C02压缩机If高压C02气体出口 R1与超高压犯/0)2缓冲罐Ig气体进口通过输送管道相连通，所述的超高压他/0)2缓冲罐Ig的C02气体出口 XI与三通管接头14相连通，所述的三通管接头14分别与管道支管B、管道支管C相连通，所述的管道支管B与粉煤输送系统la相连通、所述的管道支管C与壳牌气化炉lb相连通;所述的超高压N2/C02缓冲罐Ig的C02气体出口 X2通过气体输送管道与激冷气压缩机Ih相连通;所述的超高压N2/C02缓冲罐Ig的C02气体出口 X3通过气体输送管道与高温高压飞灰过滤器Ic相连通;所述的N2/C02压缩机If还设有常压C02气体出口 R2,所述的气体出口 R2通过气体输送管道与工业级液体二氧化碳生产装置Ik的进料口相连接；
[0011]所述的煤制甲醇、煤制醋酸过程减排c〇2的联合装置，其中煤制醋酸装置n包括粉煤输送系统n a、五环气化炉n b，一氧化碳C0变换装置n c，酸脱装置n d，C0深冷分离装置， 中压co压缩机，变压吸附氢气提浓装置(PSA装置)，醋酸合成装置，火炬系统;n2/c〇2压缩机 n e，超高压n2/c〇2缓冲罐n f，激冷气压缩机n g和工业级液体c〇2生产装置ik;所述的粉煤输送系统n a通过粉煤输送管道与五环气化炉n b连接，五环气化炉n b的合成气体的出口通过气体输送管道与co变换装置n c的进口相连通，co变换装置n c的气体出口通过气体输送管道与酸脱装置n d的进口相连接，所述酸脱装置n d的〇)与出混合气体的出口通过气体输送管道与co深冷分离装置的气体进口相连通，co深冷分离装置的co气体出口通过气体输送管道与中压co压缩机相连通，中压co压缩机的合格co气体Y1出口通过气体输送管道与醋酸合成装置的进料口相连通，醋酸合成装置的驰放气出口通过气体输送管道与火炬系统的进料口相连通；中压CO压缩机的不合格CO气体出口 Y2通过一氧化碳CO气体输送管道与甲醇合成装置的进料口相连通;C0深冷分离装置的富氢气气体出口通过气体输送管道与变压吸附氢气提浓装置(PSA装置)的气体进口相连接，变压吸附氢气提浓装置的合格出气体出口 Z1通过气体输送管道与乙二醇合成装置的进料口相连通，变压吸附氢气提浓装置的不合格 H2气体出口 Z2通过氢气出气体输送管道与甲醇合成装置的进料口相连接；[〇〇12] 所述的酸脱装置n d的⑶2气体出口通过气体输送管道与n2/c〇2压缩机n e的c〇2气体进口相连通，N2/c〇2压缩机n e的高压C02气体出口 T1通过气体输送管道与超高压N2/C〇2缓冲罐n f的进□相连通，所述超高压n2/c〇2缓冲罐n f的co气体出□ si与三通管接头n 4相连通，所述的三通管接头n4分别与管道支管M、管道支管N相连接，所述的管道支管M与粉煤输送系统n a相连通，所述的管道支管N通过气体输送管道与五环气化炉n b相连通;所述超高压n2/c〇2缓冲罐n f的co气体出口 S2通过气体输送管道与激冷气压缩机n g的进口相连通， 激冷气压缩机n g的出口通过输送管道与五环气化炉的进口相连通;所述的n2/c〇2压缩机n e还设有常压C〇2气体出口 T2,所述的气体出口 T2通过气体输送管道与工业级液体二氧化碳生产装置Ik的进料口相连接。
[0013]所述的煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C〇2的联合装置，其中所述的C〇2连通管网的两端分别与壳牌气化炉、五环气化炉相连通，C02连通管网通过阀门10与壳牌气化炉相连通、 通过阀门no与五环气化炉相连通;所述的粗煤气输送管道两端分别与壳牌气化炉ib、co变换装置nc连通，该粗煤气输送管道通过阀门II与壳牌气化炉Ib相连通、通过阀门ni与C0 变换装置n c相连通;所述的一氧化碳co气体输送管道两端分别与中压co压缩机、甲醇合成装置相连通，通过阀门12与甲醇合成装置相连通、通过阀门n 2与中压co压缩机相连通;所述的氢气出气体输送管道两端分别与变压吸附氢气提浓装置、甲醇合成装置相连通，通过阀门13与甲醇合成装置相连通、通过阀门n 3与变压吸附氢气提浓装置相连通。上述阀门I o、no、i1、n1、i2、n2、i3、n3均为气动开关阀门。
[0014]利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C02的联合装置减排C02并增产甲醇及醋酸的方法，包括以下步骤:
[0015] (1)启动煤制甲醇装置I，启动之后煤粉在输送载气的作用下进入粉煤输送系统I a，利用粉煤输送系统la与壳牌气化炉Ib之间的压差，通过壳牌气化炉Ib上的煤烧嘴将煤粉与氧气均匀混合喷入壳牌气化炉Ib中，在壳牌气化炉Ib中进行煤气化反应，当壳牌气化炉I b内合成气压力达到3.0?4.0MPa、气化炉的氧负荷为70%?80%时，将壳牌气化炉内的合成气通过气体输送管道输送至高温高压飞灰过滤器Ic中进行过滤;经过滤净化之后的气体通过气体输送管道输送至C0变换装置Id中进行变换反应;变换反应完成之后，将变换反应之后的混合气体通入酸脱装置Ie中，进行酸脱处理，通过物理吸收除去酸性气体;经过酸脱装置Ie处理之后，被吸收的二氧化碳经过酸脱装置Ie内的热再生解吸塔再生解吸，解吸出来的C02被输送至N2/C02压缩机If内通过五级增压至7?8.5MPa后，其中82?88%的C02气体被输送至高压N2/C02缓冲罐Ig中，剩余的⑶2气体由N2/C02压缩机If输送至液体二氧化碳生产装置Ik中用于生产工业级液体二氧化碳;经过高压他/0)2缓冲罐Ig之后的C02气体压力调节为5?6MPa，缓冲之后将体积分数为60?70 %的C02气体输送至粉煤输送系统作为粉煤输送系统的惰性保护气和输送气，将体积分数为20?30%的C02气体输送至壳牌气化炉和高温高压飞灰过滤器作为高压反吹气，将体积分数为5?10%的C02气体输送至激冷气压缩机作为激冷气压缩机Ih的密封气和叶轮吹扫气；
[0016]酸脱装置Ie中的⑶与出的混合气体通过气体输送管道进入甲醇合成装置中完成甲醇合成反应，该反应过程中产生的驰放气通过气体输送管道及管道附属的相应压力控制阀和气动开关阀分别进入火炬系统、蒸汽加热炉、气化装置热风炉和硫回收装置对驰放气进行回收再利用；
[0017](2)启动煤制醋酸装置n，煤粉在输送载气的作用下进入粉煤输送系统na，利用粉煤输送系统n a与五环气化炉n b之间的压差，通过五环气化炉的煤烧嘴将煤粉与氧气喷入五环气化炉n b，同时依次打开c〇2连通管网内的阀门n 〇和1，使煤制甲醇过程中壳牌气化炉ib内产生的c〇2气体进入到五环气化炉n b内；通入的物料在五环气化炉n b中进行煤气化反应，反应完成后将得到的合成气输送至co变换装置n c中进行变换反应;变换反应完成后，将变换之后的气体输送至酸脱装置nd中进行酸脱处理，通过物理吸收除去酸性气体;经过酸脱处理之后，被吸收的二氧化碳气体经过酸脱装置内的热再生塔再生解吸，解吸出来的C02被输送至N2/C02压缩机lie内通过五级增压至7?8.5MPa后，其中体积分数为72? 78%的C02输送至高压N2/C02缓冲罐n f中，剩余的C02气体输送至液体二氧化碳生产装置Ik 中用于液体二氧化碳的生产;通过高压N2/C02缓冲罐ne缓冲至压力为5?6Mpa的⑶2,将其体积分数为70?80%的C02气体输送至粉煤输送系统n a作为粉煤输送系统的惰性保护气和输送气，体积分数为15?25 %的⑶2气体输送至五环气化炉II b内作为高压反吹气，体积分数为5?1%的c〇2气体输送至激冷气压缩机n g内作为激冷气压缩机的密封气和叶轮吹扫气；
[0018]酸脱装置nd中的C0和出的混合气体通过气体输送管道输送至C0深冷分离装置中利用深冷分离法进行⑶与出的分离，经过深冷分离之后得到的C0气体通过气体输送管道输送至中压C0压缩机，增压至3.0MPa后得到的纯度彡98.5%的C0气体通过气体输送管道输送至醋酸合成装置生产醋酸，得到的纯度<98.5%的C0气体通过一氧化碳C0气体输送管道输送至甲醇合成装置中；在C0深冷分离装置中闪蒸出的富氢气通过气体输送管道输送至变压吸附氢气提浓装置(PSA装置)中，通过变压吸附提纯得到的纯度多99.9%高纯度氢气，通过气体输送管道输送至乙二醇合成装置中，通过变压吸附提纯得到的纯度<99.9%的氢气通过氢气H2气体输送管道输送至甲醇合成装置中。
[0019]所述的利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C02的联合装置减排C02并增产甲醇及醋酸的方法，步骤(1)所述的输送载气为氮气或二氧化碳;步骤(2)所述的输送载气为氮气或二氧化碳。
[0020]所述的利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C02的联合装置减排C02并增产甲醇及醋酸的方法，步骤(1)壳牌气化炉中投料的氧负荷由58%逐渐提高至100%，其质量流量为 10.67kg/s，氧煤的质量比由1.02逐渐降低至0.8?0.85，投煤量为11.20kg/s;当壳牌气化炉la内的压力为0 ? 5?0 ? 8MPa、气化炉内的氧负荷为58%时，开始在压力为0 ? 5?0 ? 8MPa、温度1400?1600°C的条件下进行反应;随着反应进行，当气化炉内压力为3.0?4.0MPa、气化炉内氧负荷为70%?80%时，将壳牌气化炉Ib内的合成气输送至高温高压飞灰过滤器Ic进行过滤;步骤(2)所述的五环气化炉nb内随着反应的进行，投入的原料氧负荷由60%逐渐提高至100%，二氧化碳的体积含量由0%逐渐提高至9.8%，其中氧气质量流量为11.54kg/ s，其中氧煤的质量比由1.0?1.1逐渐提高至0.8?0.9,煤的加入量为12.8kg/s;加入的物料在五环气化炉n b内进行合成气反应时，炉内的压力为0.3?0.6MPa、温度为1450?1600 °C;当气化炉内合成气的压力为3.5?4.0MPa、气化炉内的氧负荷为70?80%时，五环气化炉n b内的合成气开始由气化炉输送至co变换装置n c内。
[0021]所述的利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C02的联合装置减排C02并增产甲醇及醋酸的方法，步骤(1)所述由壳牌气化炉输出的合成气中，C0体积含量为50?65%，H2体积含量为15?20%;经过高温高压灰飞过滤器过滤之后输送至C0变换装置Id中，在压力为3.6? 3.8MPa、温度为339?459°C，且在Co-Mo耐硫宽温变换催化剂的作用下C0转变为C02,当变换之后的气体中出与⑶的体积比为2.2时，将变换反应之后的气体输送至酸脱装置Ie中；步骤 (2)所述输送至C0变换装置中的合成气中C0的体积含量为35?45%，H2的体积含量为8? 15%，然后合成气在温度为200?210°C、压力为3.5?4.5MPa以及Co-Mo耐硫宽温变换催化剂作用下⑶转变为C02，当H2与C0的体积比为2.0?2.1时，变换反应之后的气体通过气体输送管道输送至酸脱装置nd中；
[0022]该步骤所述的变换反应为，一定温度、压力条件下，通过Co-Mo耐硫宽温变换催化剂的催化作用，C0与水蒸气反应生成(》2和出。
[0023]所述的利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C02的联合装置减排C02并增产甲醇及醋酸的方法，步骤(1)所述经过C0变换装置Id变换之后的气体进入酸脱装置Ie之后，在温度为-70?-50°C、压力为3?4MPa的条件下采用甲醇进行物理溶解脱除酸性气体，所述的酸性气体包括C0#ra2S，其中二氧化碳的去除率在95%以上;吸收之后经过脱酸装置Ie中的热再生解析塔解吸之后得到的⑶2气体的纯度彡98.6%，压力为0.02MPa;步骤(2)所述经过C0变换装置n C变换之后的气体进入酸脱装置n d后，在温度为-60?-65°C、压力为2.8?3.6MPa 的条件下，采用甲醇进行物理溶解脱出酸性气体，所述的酸性气体包括co#ra2s，其中C02的去除率在95%以上;吸收完成之后由脱酸装置中的热再生解析塔再生解析之后得到的C02 气体的纯度彡98.8%，压力为0.02MPa。
[0024]所述的利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C02的联合装置减排C02并增产甲醇及醋酸的方法，步骤(1)所述的进入甲醇合成装置中的H2与C0的体积比为1.8?2.8:1，在温度为 225?235°C、压力为7.8?8.8MPa的条件下完成甲醇的合成反应;步骤(2)所述的深冷分离装置进行深冷分离的温度为-175?-198°C、压力为0.3?3.2MPa，通过中压、低压闪蒸和低压精馏分离高纯度C0和富氢气;经过深冷分离之后得到的富氢气中氢气的含量>85%，然后经过变压吸附氢气提浓装置处理之后得到的高纯氢气中氢气的纯度多99.9%时输送至乙二醇合成装置中进行乙二醇的合成;经过深冷分离得到C0的纯度多98.5%、压力为0.2? 0.4MPa，然后输送至中压⑶压缩机中进行压缩，当压缩之后的⑶纯度彡98.5%、压力为 3.0MPa时，将C0输送至醋酸合成装置中进行醋酸合成反应；[〇〇25] 经过中压C0压缩机压缩之后得到高纯C0的纯度<98.5%时，将其通过一氧化碳C0 气体输送管道输送至甲醇合成装置中进行甲醇合成反应，经过变压吸附氢气提浓装置(PSA 装置)处理之后得到的出纯度< 99.9 %时，将其通过氢气出气体输送管道输送至甲醇合成装置中进行甲醇合成反应;在联合装置运行过程中，若甲醇合成装置出现故障停止运行，则在壳牌气化炉lb中合成的合成气通过粗煤气输送管道输送至C0变换装置nc中进行再利用， 不会出现将壳牌气化炉lb中的合成气放空燃烧的现象。大大减少了原料浪费及环境污染。【附图说明】
[0026]图1为煤制甲醇、煤制醋酸联合装置示意图；
[0027]图中:1为C02连通管网；2为粗煤气输送管道;3为一氧化碳⑶气体输送管道;4为氢气出气体输送管道。
[0028]与现有技术相比，本发明具有以下积极有益效果
[0029](1)本发明利用低温甲醇洗副产的C02,加压后替代N2作为粉煤输送系统的惰性保护气和输送气、壳牌气化炉和高温高压飞灰过滤器的超高压反吹气、激冷气压缩机的密封气和叶轮吹扫气，减少了合成气中N2的含量，实现了煤制甲醇装置大量减排二氧化碳并增产甲醇和醋酸；
[0030](2)本发明利用在煤制甲醇装置正常生产期间低温甲醇洗富余的C02,加压后送往煤制醋酸装置中的五环煤气化装置中，逐渐替代N2作为粉煤输送系统的惰性保护气和输送气、气化炉的超高压反吹气和激冷气压缩机密封气和叶轮吹扫气，部分c〇2在高温下与煤粉发生还原反应生成C0，增加了合成气中有效气体C0的量，减少了合成气中N2的含量，使煤气化装置可实现年增产有效煤气，减少大量c〇2排放；
[0031](3)本发明利用煤制甲醇与煤制醋酸的联合装置，使煤制醋酸装置中产生的有效气体(主要是C0和H2)能够送往甲醇生产装置生产甲醇;也可以使煤制甲醇装置中产生的有效气体(主要是C0和H2)能够送往醋酸生产装置生产醋酸;据实际生产测算，在装置运行期间煤制醋酸或甲醇装置的有效气体送往煤制甲醇或醋酸装置生产甲醇或醋酸，有效气体最大回收量达到3万Nm3/h，每天多产甲醇200吨，每天多产醋酸350吨，一次醋酸装置试开车可利用该部分气体送往煤制甲醇装置生产甲醇600吨，可为企业节约生产成本100万以上，同时减排二氧化碳825吨/次，大大减少了 C02的排放量同时增加了资源的回收利用率;一次甲醇装置试开车可利用该部分气体送往煤制醋酸装置生产醋酸350吨，可为企业节约生产成本80万以上，同时减排二氧化碳260吨/次，大大减少了 C02的排放量同时增加了资源的回收利用率；(4)本发明专利通过煤制甲醇、醋酸联合装置，大大减少开车初期原料煤气化产生的有效煤气(C0+H2)放空燃烧带来的大量浪费，增加装置稳定运行期内合成气有效煤气含量，每年可减排二氧化碳16万吨以上；甲醇生产过程中放空燃烧的驰放气回收再利用，用作蒸汽加热炉、气化装置热风炉、硫回收装置以及火炬系统配料用燃料气，大大减少了由此带来的燃料气的浪费以及额外产生的二氧化碳放空，实现了经济新常态以及低迷化工行情下煤化工企业的降本提效、节能减排，具有显著的经济社会效益；
[0032](5)本发明将煤制甲醇装置、煤制醋酸装置进行联合使用，在煤制甲醇装置生产期间出现故障时，将合成气体输送至煤制醋酸装置中进行醋酸的合成；当煤制醋酸个装置在生产期间出现故障时，将合成气出水至煤制甲醇装置中进行甲醇的生产;避免了在生产期间出现故障时合成气体的放空，不仅大大节省原料成本，也降低了气体排放造成的温室效应等环境问题。具体实施例
[0033]下面通过具体实施例对本发明进行更加详细的说明，但是并不用于限制本发明的保护范围。
[0034]实施例1
[0035]—种煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C02的联合装置，如图1所示:该装置包括煤制甲醇装置I，煤制醋酸装置n，连接煤制甲醇装置和煤制醋酸装置的c〇2连通管网1，以及连接煤制甲醇装置和煤制醋酸装置的气体输送管道，所述的气体输送管道包括粗煤气输送管道 2、氢气H2气体输送管道4以及一氧化碳C0气体输送管道3。
[0036]其中，所述的煤制甲醇装置I包括粉煤输送系统Ia，壳牌气化炉Ib，高温高压飞灰过滤器Ic，C0变换装置Id，酸脱装置Ie，甲醇合成装置，火炬系统，蒸汽加热炉，气化装置热风炉，硫回收装置，N2/⑶2压缩机If，超高压N2/C02缓冲罐Ig，激冷气压缩机Ih和工业级液体 C02生产装置Ik;所述的粉煤输送系统la的物料出口通过输送管道与壳牌气化炉lb的物料进口相连通，壳牌气化炉lb的合成气气体出口通过气体输送管道与高温高压飞灰过滤器Ic 的进口相连通，高温高压飞灰过滤器Ic的气体出口通过气体输送管道与C0变换装置Id的气体进口相连通，所述的C0变换装置Id的气体出口与酸脱装置Ie的气体进口通过气体输送管道相连通，所述的酸脱装置Ie的出与0)混合气体的气体出口与甲醇合成装置的原料进口通过气体输送管道相连通，甲醇合成装置中的驰放气出口总管及总的气动开关阀门A0后引出四支支管，分别通过压力控制阀A1及对应的管道与火炬系统的进口相连通、通过压力控制阀A2及对应的管道与蒸汽加热炉的燃料气进口相连通、通过压力控制阀A3及对应的管道与气化装置热风炉的燃料气进口相连通、通过压力控制阀A4及对应的管道与硫回收装置的燃料气进口相连通；[〇〇37] 所述的酸脱装置Ie的C02气体出口与N2/C02压缩机If的⑶2气体进口通过输送管道相连通，N2/C02压缩机If高压C02气体出口 R1与超高压犯/0)2缓冲罐Ig气体进口通过输送管道相连通，所述的超高压他/0)2缓冲罐Ig的C02气体出口 XI与三通管接头14相连通，所述的三通管接头14分别与管道支管B、管道支管C相连通，所述的管道支管B与粉煤输送系统la相连通、所述的管道支管C与壳牌气化炉lb相连通;所述的超高压N2/C02缓冲罐Ig的C02气体出口 X2通过气体输送管道与激冷气压缩机Ih相连通;所述的超高压N2/C02缓冲罐Ig的C02气体出口 X3通过气体输送管道与高温高压飞灰过滤器Ic相连通;所述的N2/C02压缩机If还设有常压C02气体出口 R2,所述的气体出口 R2通过气体输送管道与工业级液体二氧化碳生产装置Ik的进料口相连接。
[0038]所述的煤制醋酸装置n包括粉煤输送系统n a、五环气化炉n b，一氧化碳⑶变换装置n c，酸脱装置n d，C0深冷分离装置，中压C0压缩机，变压吸附氢气提浓装置，醋酸合成装置，火炬系统;n2/c〇2压缩机n e，超高压n2/c〇2缓冲罐n f，激冷气压缩机n g和工业级液体c〇2生产装置ik;所述的粉煤输送系统n a通过粉煤输送管道与五环气化炉n b连接，五环气化炉n b的合成气体的出口通过气体输送管道与co变换装置n c的进口相连通，co变换装置nc的气体出口通过气体输送管道与酸脱装置nd的进口相连接，所述酸脱装置nd的co 与出混合气体的出口通过气体输送管道与co深冷分离装置的气体进口相连通，co深冷分离装置的co气体出口通过气体输送管道与中压co压缩机相连通，中压co压缩机的合格co气体出口 Y1通过气体输送管道与醋酸合成装置的进料口相连通，醋酸合成装置的驰放气出口通过气体输送管道与火炬系统的进料口相连通；中压C0压缩机的不合格C0气体出口 Y2通过一氧化碳C0气体输送管道与甲醇合成装置的进料口相连通;C0深冷分离装置的富氢气气体出口通过气体输送管道与PSA装置的气体进口相连接，PSA装置的合格H2气体出口 Z1通过气体输送管道与乙二醇合成装置的进料口相连通，PSA装置的不合格出气体出口 Z2通过氢气H2气体输送管道与甲醇合成装置的进料口相连接；
[0039]所述酸脱装置nd的C〇2气体出口通过气体输送管道与N2/C〇2压缩机ne的C〇2气体进口相连通，N2/c〇2压缩机n e的高压c〇2气体出口 T1通过气体输送管道与超高压N2/c〇2缓冲罐n f的进口相连通，所述超高压n2/c〇2缓冲罐n f的⑶气体出口 si与三通管接头n 4相连通，所述的三通管接头n4分别与管道支管M、管道支管N相连接，所述的管道支管M与粉煤输送系统n a相连通，所述的管道支管N通过气体输送管道与五环气化炉n b相连通;所述超高压n2/c〇2缓冲罐n f的co气体出口 S2通过气体输送管道与激冷气压缩机n g的进口相连通， 激冷气压缩机n g的出口通过输送管道与五环气化炉的进口相连通;所述的n2/c〇2压缩机n e还设有常压C〇2气体出口 T2,所述的气体出口 T2通过气体输送管道与工业级液体二氧化碳生产装置Ik的进料口相连接。
[0040]所述的⑶2连通管网的两端分别与壳牌气化炉、五环气化炉相连通，C02连通管网1 通过气动开关阀10与壳牌气化炉相连通、通过气动开关阀no与五环气化炉相连通;所述的粗煤气输送管道2两端分别与壳牌气化炉ib、co变换装置nc连通，该粗煤气输送管道通过气动开关阀11与壳牌气化炉lb相连通、通过气动开关阀n 1与C0变换装置n c相连通;所述的一氧化碳C0气体输送管道3两端分别与中压C0压缩机、甲醇合成装置相连通，通过气动开关阀12与甲醇合成装置相连通、通过气动开关阀n 2与中压C0压缩机相连通;所述的氢气H2 气体输送管道4两端分别与变压吸附氢气提浓装置、甲醇合成装置相连通，通过气动开关阀 13与甲醇合成装置相连通、通过气动开关阀n 3与变压吸附氢气提浓装置相连通。[0041 ] 实施例2
[0042]利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排C02的联合装置减排C02并增产甲醇及醋酸的方法，包括以下步骤:
[0043](1)启动煤制甲醇装置I，启动之后粉煤至输送载气氮气的作用下进入粉煤输送系统Ia，利用粉煤输送系统la于壳牌气化炉lb之间的压差，以11.20kg/s的投煤量向壳牌气化炉中投入煤粉，同时以质量流量为10.67kg/s的速率向壳牌气化炉中通入氧气直至氧气的负荷为58%，投入物料氧气与煤粉的质量比为1?1.05,然后在气化炉中在压力为0.5? 0.8MPa、温度1400?1600°C的条件下进行反应；当反应气化炉内的压力为3.0?4.0MPa、气化炉内的氧负荷为7 0?8 0 %时，气化反应得到合成气，所述的合成气中C 0的体积分数为 58.9%、H2的体积分数为17.6%、氮气的体积分数为19.94%，C02的体积分数为3.45%、以及体积分数为〇.11 %的其他微量气体(CH4，H2S，C0S等)；
[0044]将壳牌气化炉lb中的合成气由出料口出料经过气体输送管道输送至高温高压飞灰过滤器Ic中进行过滤，将合成气中的飞灰含量降至20mg/m3以下，然后将过滤之后的气体通过气体输送管道输送至C0变换装置Id中进行变换反应，在C0变换装置中反应气C0与水蒸气的用量摩尔比为1:1?1.5,在压力为3.6?3.8MPa、温度为339?459°C，Co_Mo宽温耐硫变换催化剂的作用下转变为〇)2和出，经检测变换之后的气体中出与0)体积比为2.2时，将变换反应之后得到的气体由C0变换装置Id的出口输送至酸脱装置Ie中的低温甲醇洗单元，在温度为-70?-50°C、压力为3?4MPa的条件下利用甲醇进行物理溶解脱除酸性气体(主要为 0)2和秘)，酸脱吸收完成之后剩余的出和(》以体积比为2.15的比例由酸脱装置16中的0)和 H2混合气体出口经过气体输送管道进入甲醇合成装置中，在温度为225?235°C、压力为7.8?8.8MPa的条件下进行甲醇合成反应，反应完成后经过冷凝、精馏得到甲醇，精制甲醇的产量约为61吨/小时；
[0045]甲醇合成反应过程中产生的驰放气经过出口总管以及总阀门气动开关阀A0通向四支支管，分别经过压力控制阀A1及相应的管道进入火炬系统、经过压力控制阀A2及相应的管道进入蒸汽加热炉、经过压力控制阀A3及相应的管道进入气化装置热风炉、经过压力控制阀A4及相应的管道进入硫回收装置中进行回收再利用；
[0046] 酸脱装置Ie经过酸脱反应后，通过低温甲醇洗物理吸附的⑶2经过热再生解吸塔解析之后得到纯度为98.9%的⑶2气体，将C02气体输送至N2/C02压缩机If内经过五级压缩增压至7?8.5MPa，增压之后，将体积分数为15%的⑶2送至液体二氧化碳生产装置Ik生产工业级二氧化碳(年产6万吨)，剩余体积分数为85%的⑶2由气体输送管道输送至高压N2/ C02缓冲罐Ig中，经过缓冲之后缓冲至⑶2气体压力为5.2MPa，将该C02气体体积分数为25% 的部分输送至高温高压飞灰过滤器Ic以及经过管道支管C输送至壳牌气化炉lb中作为高压反吹气，体积分数为5 %的部分经过气体输送管道输送至激冷气压缩机Ih中，作为激冷气压缩机Ih的密封气和叶轮吹扫气，体积分数为55%的部分经过管道支管B输送粉煤输送系统I a作为惰性保护气和输送气；
[0047]在步骤(1)所述的反应过程中，随着反应的进行、气化炉负荷和压力的提高，气化反应产生的合成气中C02逐渐增多，在酸脱装置中解吸出来并经过二氧化碳压缩机增压至 8.1MPa后进入壳牌气化炉中的C〇2的量逐渐增多，壳牌气化炉中的高压反吹N2逐渐由反应过程中产生的⑶2替代。之后，壳牌气化炉向下游输送的合成气中⑶2含量逐渐上升，直至其所占的体积分数为16 %时，合成气系统内C02比例基本达到平衡，在该过程中壳牌气化炉中的投料氧煤的质量比逐渐调节为0.8左右，氧气的负荷逐渐调节至100%;
[0048] (2)启动煤制醋酸装置n，若煤制甲醇装置有富余的C02气体，则打开C02连通管网内的阀门10与n 0，将该部分富余的c〇2气体补充到煤制醋酸装置的五环气化炉n b中，并在氮气作用下将煤粉输送至五环气化炉n b中，煤粉的加入速率为12.8kg/s，同时以11.54kg/ S的加入速率将氧气通入五环气化炉中，投料时氧气与煤粉的质量比为1.05?1.1，直至氧气的负荷为60%开始在压力为0.3?0.6MPa、温度为1450?1600 °C条件下进行煤气化反应； 当五环气化炉内的压力为3.5?4.0MPa、气化炉内氧负荷为70?80 %时维持稳定的反应得到合成气，此时该合成气中C0的体积分数约为40%、H2的体积分数约为10%，C02的体积分数约为4%，以及其他气体(水蒸气、氮气等)。
[0049]将产生的合成气由五环气化炉n b的出料口输送至⑶变换装置n c中，在温度为 200?210°C、压力为3.5?4.5MPa以及Co-Mo系列宽温耐硫催化剂存在下，⑶与水蒸气反应逐渐变换为出和0)2，当⑶变换装置中出与⑶的体积比为2.0?2.1时停止变换反应，将反应后的混合气体由C0变换装置nC输送至酸脱装置nd的低温甲醇洗单元，在温度为-65?-60 °C、压力为2.8?3.6MPa的条件下利用甲醇进行物理溶解脱除C02及H2S气体，酸脱完成之后， 酸脱装置n d中的C0与出的混合气体通过气体输送管道输送至C0深冷分离装置中，当通入的混合气体的压力达到3.05MPa时，在温度为-175?-198°c的条件下进行分离；
[0050]经过深冷分离得到的气体有两部分:一部分是富氢气H2(纯度多85%)，富氢气经过深冷分离装置的H2出口进入到PSA装置中，经过处理得到纯度多99.9%的高纯度氢气，然后将高纯度氢气由气体输送管道输送至乙二醇合成装置中用于合成乙二醇;若经过PSA装置处理之后氢气的纯度达不到99.9%，则打开阀门13及阀门n 3，不合格氢气由PSA装置的不合格H2气体出口经过氢气H2气体输送管道输送至甲醇合成装置中用于合成甲醇;深冷分离得到的另一部分气体是纯度多98.5 %的、压力为0.2?0.4MPa的低压C0气体，该部分气体由⑶深冷分离装置的⑶气体出口输送至中压⑶压缩机中，压缩至纯度多98.5%、压力为 3.0MPa的C0气体，然后由中压C0压缩机合格C0气体出口经过气体输送管道输送至醋酸合成装置中生产醋酸;若经过中压C0压缩机之后的C0气体纯度达不到98.5%，则打开阀门12及阀门n 2,不合格C0气体由中压C0压缩机的不合格C0气体出口经过一氧化碳C0气体输送管道输送至甲醇合成装置中用于生产甲醇；
[0051] 酸脱装置nd中经过低温甲醇物理吸收的⑶2气体经过热再生解析塔再生解吸得到纯度为98.8 %的⑶2气体，将该气体输送至N2/C〇2压缩机n e内经过五级增压至7.8? 8.5MPa，增压之后将体积分数为75 %的C02气体输送至高压他/0)2缓冲罐II f中，输送至缓冲罐n f之后剩余的C02气体输送至液体二氧化碳生产装置Ik中用于液体二氧化碳的生产;通过高压N2/C02缓冲罐^f缓冲至压力为5?6Mpa之后的⑶2，将其体积分数为55%的⑶2气体输送至粉煤输送系统II a作为粉煤输送系统的惰性保护气和输送气，将体积分数为15%的 C〇2气体输送至五环气化炉n b内作为高压反吹气，将体积分数为5 %的C〇2气体输送至激冷气压缩机n g内作为激冷气压缩机的密封气和叶轮吹扫气；[〇〇52]在步骤(2)所述的反应过程中，五环气化炉内⑶2的体积分数逐渐提高至16.8%， 氧气负荷逐渐提高至100%，氧气与煤粉的质量比由原来的1.05?1.1逐渐降低至0.8-0.85〇
【主权项】
1.一种煤制甲醇、煤制醋酸过程减排0)2的联合装置，其特征在于，该装置包括煤制甲醇装置I，煤制醋酸装置Π，连接煤制甲醇装置和煤制醋酸装置的CO2连通管网，以及连接煤制甲醇装置和煤制醋酸装置的气体输送管道，所述的气体输送管道包括粗煤气输送管道、氢气出气体输送管道以及一氧化碳CO气体输送管道。2.根据权利要求1所述的煤制甲醇、煤制醋酸过程减排CO2的联合装置，其特征在于，所述的煤制甲醇装置I包括粉煤输送系统Ia，壳牌气化炉Ib，高温高压飞灰过滤器Ic，CO变换装置Id，酸脱装置Ie，甲醇合成装置，火炬系统，蒸汽加热炉，气化装置热风炉，硫回收装置，N2/C02压缩机If，超高压N2/C02缓冲罐Ig，激冷气压缩机Ih和工业级液体CO2生产装置Ik;所述的粉煤输送系统Ia的物料出口通过输送管道与壳牌气化炉Ib的物料进口相连通，壳牌气化炉Ib的合成气气体出口通过气体输送管道与高温高压飞灰过滤器Ic的进口相连通，高温高压飞灰过滤器Ic的气体出口通过气体输送管道与CO变换装置Id的气体进口相连通，所述的CO变换装置Id的气体出口与酸脱装置Ie的气体进口通过气体输送管道相连通，所述的酸脱装置Ie的出与0)混合气体的气体出口与甲醇合成装置的原料进口通过气体输送管道相连通，甲醇合成装置中的驰放气出口总管及总阀AO后引出四支支管，分别通过阀门Al及对应的管道与火炬系统的进口相连通、通过阀门A2及对应的管道与蒸汽加热炉的燃料气进口相连通、通过阀门A3及对应的管道与气化装置热风炉的燃料气进口相连通、通过阀门AlS对应的管道与硫回收装置的燃料气进口相连通； 所述的酸脱装置Ie的CO2气体出口与N2/C02压缩机If的CO2气体进口通过输送管道相连通，N2/C02压缩机If高压CO2气体出口 Rl与超高压犯/0)2缓冲罐Ig气体进口通过输送管道相连通，所述的超高压犯/(:02缓冲罐Ig的CO2气体出口 Xl与三通管接头14相连通，所述的三通管接头14分别与管道支管B、管道支管C相连通，所述的管道支管B与粉煤输送系统Ia相连通、所述的管道支管C与壳牌气化炉Ib相连通;所述的超高压N2/C02缓冲罐Ig的CO2气体出口X2通过气体输送管道与激冷气压缩机Ih相连通;所述的超高压N2/C02缓冲罐Ig的CO2气体出口 X3通过气体输送管道与高温高压飞灰过滤器Ic相连通;所述的N2/C02压缩机If还设有常压CO2气体出口 R2，所述的气体出口 R2通过气体输送管道与工业级液体二氧化碳生产装置Ik的进料口相连接； 所述的煤制醋酸装置Π包括粉煤输送系统Π a、五环气化炉Π b，一氧化碳⑶变换装置Π c，酸脱装置Π d，CO深冷分离装置，中压CO压缩机，变压吸附氢气提浓装置，醋酸合成装置，火炬系统;N2/C02压缩机Π e，超高压N2/C02缓冲罐Π f，激冷气压缩机Π g和工业级液体CO2生产装置Ik;所述的粉煤输送系统IIa通过粉煤输送管道与五环气化炉IIb连接，五环气化炉Π b的合成气体的出口通过气体输送管道与CO变换装置Π c的进口相连通，CO变换装置Π C的气体出口通过气体输送管道与酸脱装置Π d的进口相连接，所述酸脱装置Π d的CO与H2混合气体的出口通过气体输送管道与CO深冷分离装置的气体进口相连通，CO深冷分离装置的CO气体出口通过气体输送管道与中压CO压缩机相连通，中压CO压缩机的合格CO气体出口 Yl通过气体输送管道与醋酸合成装置的进料口相连通，醋酸合成装置的驰放气出口通过气体输送管道与火炬系统的进料口相连通；中压CO压缩机的不合格CO气体出口Y2通过一氧化碳CO气体输送管道与甲醇合成装置的进料口相连通;CO深冷分离装置的富氢气气体出口通过气体输送管道与变压吸附氢气提浓装置的气体进口相连接，变压吸附氢气提浓装置的合格出气体出口 Zl通过气体输送管道与乙二醇合成装置的进料口相连通，变压吸附氢气提浓装置的不合格H2气体的出口 Z2通过氢气H2气体输送管道与甲醇合成装置的进料口相连接； 所述的酸脱装置Π d的CO2气体出口通过气体输送管道与N2/C02压缩机Π e的CO2气体进口相连通，N2/C02压缩机Π e的高压CO2气体出口 Tl通过气体输送管道与超高压N2/C02缓冲罐Π f的进口相连通，所述超高压N2/C02缓冲罐Π f的CO气体出口 SI与三通管接头Π 4相连通，所述的三通管接头Π4分别与管道支管M、管道支管N相连接，所述的管道支管M与粉煤输送系统Π a相连通，所述的管道支管N通过气体输送管道与五环气化炉Π b相连通;所述超高压N2/C02缓冲罐Π f的CO气体出口 S2通过气体输送管道与激冷气压缩机Π g的进口相连通，激冷气压缩机Π g的出口通过输送管道与五环气化炉的进口相连通;所述的N2/C02压缩机Π e还设有常压CO2气体出口 T2，所述的气体出口 T2通过气体输送管道与工业级液体二氧化碳生产装置Ik的进料口相连接。3.根据权利要求1所述的煤制甲醇、煤制醋酸过程减排CO2的联合装置，其特征在于，所述的CO2连通管网的两端分别与壳牌气化炉、五环气化炉相连通，CO2连通管网通过阀门1与壳牌气化炉相连通、通过阀门Π0与五环气化炉相连通;所述的粗煤气输送管道两端分别与壳牌气化炉Ib、C0变换装置Π c连通，该粗煤气输送管道通过阀门Il与壳牌气化炉Ib相连通、通过阀门Π I与CO变换装置Π C相连通;所述的一氧化碳CO气体输送管道两端分别与中压CO压缩机、甲醇合成装置相连通，通过阀门12与甲醇合成装置相连通、通过阀门Π 2与中压CO压缩机相连通;所述的氢气H2气体输送管道两端分别与变压吸附氢气提浓装置、甲醇合成装置相连通，通过阀门13与甲醇合成装置相连通、通过阀门Π 3与变压吸附氢气提浓装置相连通。4.利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排CO2的联合装置减排CO2并增产甲醇及醋酸的方法，其特征在于，包括以下步骤: (I)启动煤制甲醇装置I，启动之后煤粉在输送载气的作用下进入粉煤输送系统Ia，利用粉煤输送系统Ia与壳牌气化炉Ib之间的压差，通过壳牌气化炉Ib上的煤烧嘴将煤粉与氧气均匀混合喷入壳牌气化炉Ib中，在壳牌气化炉Ib中进行煤气化反应，当壳牌气化炉Ib内合成气压力达到3.0?4.0MPa、气化炉的氧负荷为70 %?80 %时，将壳牌气化炉内的合成气通过气体输送管道输送至高温高压飞灰过滤器Ic中进行过滤;经过滤净化之后的气体通过气体输送管道输送至CO变换装置Id中进行变换反应;变换反应完成之后，将变换反应之后的混合气体通入酸脱装置Ie中，进行酸脱处理，通过物理吸收除去酸性气体;经过酸脱装置Ie处理之后，被吸收的二氧化碳经过酸脱装置Ie内的热再生解吸塔再生解吸，解吸出来的CO2被输送至N2/C02压缩机If内通过五级增压至7?8.5MPa后，其中82?88%的CO2气体被输送至高压犯/0)2缓冲罐Ig中，剩余的CO2气体由N2/C02压缩机If输送至液体二氧化碳生产装置Ik中用于生产工业级液体二氧化碳;经过高压他/0)2缓冲罐Ig之后的CO2气体压力调节为5?6MPa，缓冲之后将体积分数为60?70 %的CO2气体输送至粉煤输送系统作为粉煤输送系统的惰性保护气和输送气，将体积分数为20?30%的CO2气体输送至壳牌气化炉和高温高压飞灰过滤器作为高压反吹气，将体积分数为5?10%的CO2气体输送至激冷气压缩机作为激冷气压缩机Ih的密封气和叶轮吹扫气； 酸脱装置Ie中的0)与出的混合气体通过气体输送管道进入甲醇合成装置中完成甲醇合成反应，该反应过程中产生的驰放气通过气体输送管道及管道附属的相应压力控制阀和气动开关阀分别进入火炬系统、蒸汽加热炉、气化装置热风炉和硫回收装置对驰放气进行回收再利用； (2)启动煤制醋酸装置Π，煤粉在输送载气的作用下进入粉煤输送系统Ila，利用粉煤输送系统Π a与五环气化炉Π b之间的压差，通过五环气化炉的煤烧嘴将煤粉与氧气喷入五环气化炉Π b，同时依次打开CO2连通管网内的阀门Π O和1，使煤制甲醇过程中壳牌气化炉Ib内产生的⑶2气体进入到五环气化炉Π b内；通入的物料在五环气化炉Π b中进行煤气化反应，反应完成后将得到的合成气输送至CO变换装置Π C中进行变换反应;变换反应完成后，将变换之后的气体输送至酸脱装置IId中进行酸脱处理，通过物理吸收除去酸性气体；经过酸脱处理之后，被吸收的二氧化碳气体经过酸脱装置内的热再生塔再生解吸，解吸出来的⑶2被输送至N2/C02压缩机Π e内通过五级增压至7?8.5MPa后，其中体积分数为72?78%的CO2输送至高压N2/C02缓冲罐Π f中，剩余的CO2气体输送至液体二氧化碳生产装置Ik中用于液体二氧化碳的生产;通过高压N2/C02缓冲罐IIe缓冲至压力为5?6Mpa的⑶2，将其体积分数为70?80%的CO2气体输送至粉煤输送系统Π a作为粉煤输送系统的惰性保护气和输送气，体积分数为15?25%的⑶2气体输送至五环气化炉Π b内作为高压反吹气，体积分数为5?10%的CO2气体输送至激冷气压缩机Π g内作为激冷气压缩机的密封气和叶轮吹扫气； 酸脱装置nd中的CO和出的混合气体通过气体输送管道输送至CO深冷分离装置中利用深冷分离法进行⑶与出的分离，经过深冷分离之后得到的CO气体通过气体输送管道输送至中压CO压缩机，增压至3.0MPa后得到的纯度多98.5 %的CO气体通过气体输送管道输送至醋酸合成装置中生产醋酸，得到的纯度<98.5%的CO气体通过一氧化碳CO气体输送管道输送至甲醇合成装置中；在CO深冷分离装置中分离出的富氢气通过气体输送管道输送至变压吸附氢气提浓装置中，通过变压吸附提纯得到纯度多99.9%的高纯度氢气，通过气体输送管道输送至乙二醇合成装置中，通过变压吸附提浓装置提纯得到的纯度<99.9%的氢气则通过氢气H2气体输送管道输送至甲醇合成装置中。5.根据权利要求4所述的利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排CO2的联合装置减排CO2并增产甲醇及醋酸的方法，其特征在于，步骤(I)所述的输送载气为氮气或二氧化碳;步骤(2)所述的输送载气为氮气或二氧化碳。6.根据权利要求4所述的利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排CO2的联合装置减排CO2并增产甲醇及醋酸的方法，其特征在于，步骤(I)壳牌气化炉中投料的氧负荷由58%逐渐提高至100%，其质量流量为10.67kg/s，氧煤的质量比由1.02逐渐降低至0.8?0.85，投煤量为11.20kg/s;当壳牌气化炉Ia内的压力为0.5?0.8MPa、气化炉内的氧负荷为58%时，开始在压力为0.5?0.8MPa、温度1400?1600°C的条件下进行反应;随着反应进行，当气化炉内压力为3.0?4.0MPa、气化炉内氧负荷为70%?80%时，将壳牌气化炉Ib内的合成气输送至高温高压飞灰过滤器Ic进行过滤;步骤(2)所述的五环气化炉IIb内随着反应的进行，投入的原料氧负荷由60%逐渐提尚至100%，一■氧化碳的体积含量由O %逐渐提尚至9.8%，其中氧气质量流量为11.54kg/s，其中氧煤的质量比由1.0?1.1逐渐提高至0.8?0.9，煤的加入量为12.8kg/s ；加入的物料在五环气化炉Π b内进行合成气反应时，炉内的压力为0.3?0.6MPa、温度为1450?1600°C;当气化炉内合成气的压力为3.5?4.010^、气化炉内的氧负荷为70?80 %时，五环气化炉Π b内的合成气开始由气化炉输送至CO变换装置Π c内。7.根据权利要求1所述的利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排CO2的联合装置减排CO2并增产甲醇及醋酸的方法，其特征在于，步骤(I)所述由壳牌气化炉输出的合成气中，CO体积含量为50?65%，H2体积含量为15?20% ;经过高温高压灰飞过滤器过滤之后输送至CO变换装置Id中，在压力为3.6?3.8MPa、温度为339?459°C，且在Co-Mo耐硫宽温变换催化剂的作用下CO转变为C02，当变换之后的气体中出与⑶的体积比为2.2时，将变换反应之后的气体输送至酸脱装置Ie中；步骤(2)所述输送至CO变换装置中的合成气中CO的体积含量为35?45%，H2的体积含量为8?15%，氢碳比为0.2?0.3，然后合成气在温度为200?210°C、压力为3.5?4.5MPa以及Co-Mo耐硫宽温变换催化剂作用下CO转变为⑶2，当出与⑶的体积比为2.0?2.1时，变换反应之后的气体通过气体输送管道输送至酸脱装置Π d中。8.根据权利要求1所述的利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排CO2的联合装置减排CO2并增产甲醇及醋酸的方法，其特征在于，步骤(I)所述经过CO变换装置Id变换之后的气体进入酸脱装置Ie之后，在温度为-70?-50°C、压力为3?4MPa的条件下采用甲醇进行物理溶解脱除酸性气体，所述的酸性气体包括CO2和H2S，其中二氧化碳的去除率在95 %以上;吸收之后经过脱酸装置Ie中的热再生解析塔解吸之后得到的CO2气体的纯度多98.6%，压力为0.02MPa;步骤(2)所述经过CO变换装置Π c变换之后的气体进入酸脱装置Π d后，在温度为-60?-65°C、压力为2.8?3.6MPa的条件下，采用甲醇进行物理溶解脱出酸性气体，所述的酸性气体包括⑶#PH2S，其中CO2的去除率在95%以上;吸收完成之后由脱酸装置中的热再生解析塔再生解析之后得到的CO2气体的纯度彡98.8 %，压力为0.02MPa。9.根据权利要求1所述的利用煤制甲醇、煤制醋酸过程减排CO2的联合装置减排CO2并增产甲醇及醋酸的方法，其特征在于，步骤(I)所述的进入甲醇合成装置中的出与0)的体积比为1.8?2.8:1，在温度为225?235°C、压力为7.8?8.8MPa的条件下完成甲醇的合成反应；步骤(2)所述的深冷分离装置进行深冷分离的温度为-175?-198°C、压力为0.3?3.2MPa，通过中压、低压闪蒸和低压精馏分离CO和H2;经过深冷分离之后得到的富氢气中氢气的纯度>85 % ;经过深冷分离得到的CO的纯度彡98.5 %、压力为0.2?0.4MPa，然后将其输送至中压CO压缩机中进行处理。
【文档编号】C07C29/152GK106083524SQ201610605117
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月28日 公开号201610605117.1, CN 106083524 A, CN 106083524A, CN 201610605117, CN-A-106083524, CN106083524 A, CN106083524A, CN201610605117, CN201610605117.1
【发明人】崔发科, 牛玉奇, 谢肥东, 沈小炎, 杜霞, 陈磊, 黄孺国, 孟斌, 李星, 崔小明
【申请人】河南龙宇煤化工有限公司