热，然后通过甲醇气化器17气化后与甲醇合成塔底部排出30%的第 二股气相产品混合，最后经甲醇过热器18进一步加热至350°C后，自顶部进入装有JX6201 型催化剂的合成油反应器10中。
[0066] (3)气相粗甲醇在合成油反应器10中，在反应压力为I. 5MPa和甲醇质量空速为 I. 2h 1的条件下进行反应后，其产品先经合成油废热锅炉19回收热量，再经甲醇过热器18 与气相粗甲醇蒸汽换热，最后通过甲醇预热器16与甲醇净化器9底部排出的液相粗甲醇换 热后进入空冷器11中，合成油产品通过油品空冷器11冷却，并进一步经油品冷却器20冷 却后进入油气水分离器12中，气相自分离器12顶部排出经循环气压缩机14增压后，其中 70%的气体作为循环气返回至合成气压缩机组，而剩余的30%的气体作为驰放气与油品分 离系统分离出的燃料气混合后送往焦炉燃烧，冷凝的工艺水自油气水分离器12底部排出 后送往水处理系统，经处理后的水返回至合成油废热锅炉19产生中压蒸汽，并送往甲醇气 化器17用于甲醇气化，而分离出的油相进入油品分离系统14中，经多级分离后得到燃料 气、液化石油气（LPG)、重油和汽油产品。
[0067] 在本实施例的工艺和反应条件下制备的合成油产品组成详见附表1。
[0068] 表 1
[0069]
【主权项】
1. 一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征在于包括如下步骤： (1) 经除尘和脱油后的焦炉煤气进入低温甲醇洗中，脱除焦炉煤气中的硫和二氧化碳， 其中脱除的硫送往硫回收系统，脱除的二氧化碳一部分作为二氧化碳产品销售，而另一部 分进入合成气压缩机组中，脱除硫和二氧化碳后的焦炉煤气进入深冷甲烷分离，分离出的 液相甲烷产品送往LNG储罐，而剩余的焦炉煤气分为两部分，第一部分送往变压吸附中脱 除氢气，氢气作为产品去气柜，而变压吸附解吸气与走侧线的第二部分焦炉气混合进入脱 硫槽中，经脱硫槽进一步脱硫后与来自低温甲醇洗的部分二氧化碳气体、甲醇分离器的循 环气和循环气压缩机的部分循环气混合进入合成气压缩机组中； (2) 合成气压缩机组增压后的混合气体经甲醇合成气预热器与甲醇合成塔底部出口气 换热后，自顶部进入甲醇合成塔中进行甲醇合成反应，气相产品自合成塔底部排出后分为 两股，其中第一股气相产品先经甲醇合成气预热器换热，再经蒸发式冷却器冷凝后进入甲 醇分离器中，气相自分离器顶部排出后返回至合成气压缩机组中，而由甲醇、杂醇、水和低 碳烃等组成的粗甲醇液相自甲醇分离器底部排出后进入甲醇净化器中进行净化，经净化后 的粗甲醇液相先经甲醇预热器预热，然后通过甲醇气化器气化后与甲醇合成塔底部排出的 第二股气相产品混合，最后经甲醇过热器进一步加热后，自顶部进入合成油反应器中； (3) 气相粗甲醇在合成油反应器中进行反应后，其产品先经合成油废热锅炉回收热量， 再经甲醇过热器与气相粗甲醇蒸汽换热，最后通过甲醇预热器与甲醇净化器底部排出的液 相粗甲醇换热后进入空冷器中冷却，并进一步经油品冷却器冷却后进入油气水分离器中， 气相自分离器顶部排出经循环气压缩机增压后，一部分气体作为循环气返回至合成气压缩 机组，另一部分作为驰放气与油品分离器分离出的燃料气混合后送往焦炉燃烧，冷凝的工 艺水自油气水分离器底部排出后送往水处理系统，经处理后的水返回至合成油废热锅炉产 生中压蒸汽，并送往甲醇气化器用于甲醇气化，而分离出的油相进入油品分离器中，经分离 后得到燃料气、液化石油气、重油和汽油产品。2. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的经净化和脱硫后焦炉煤气的体积组成为氏50~60%、C0 5%~8%、C02 1.5~ 4%、CH4 23%~27%，N2 3~7%，C2以上不饱和烃2~4%。3. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特 征在于所述的低温甲醇洗由脱硫塔和脱碳塔组成，操作温度为-20~-60°C，操作压力3~ 4. OMPa，经低温甲醇洗后气体中的硫脱除至0. 01~0. lppm，0)2脱除至0. 3~0. 8Vol%。4. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的经低温甲醇洗脱除的二氧化碳分为两部分，其中占总体积30~45%的二氧化 碳去合成气压缩机组，而剩余的二氧化碳作为产品。5. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特 征在于所述的经低温甲醇洗后的焦炉气进行深冷甲烷分离的步骤为：先将焦炉煤气冷却 至-85~-70°C后，于3~4. OMPa分离出乙烷、丙烷和少量CO2的低碳烃；然后气相进一步 冷却至-175~-150°C，于3. 0~4. OMPa分离出甲烷含量彡97%的LNG产品，剩余的焦炉 煤气送往后续单元。6. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的深冷甲烷分离后剩余的焦炉煤气分为两部分，其中体积分数为70~80%的焦 炉气进入变压吸附脱氢后，解吸气进入脱硫槽，而剩余30~40%的焦炉气不经变压吸附系 统直接进入脱硫槽。7. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的变压吸附的吸附压力为3. 0~4. OMpa，操作温度为30~40°C，经变压吸附提取 氢气的体积分数多99.9%。8. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的进入合成气压缩机组的气体中，来自甲醇分离器及油气水分离器的循环气之和 与来自脱硫槽的气体及低温甲醇洗的二氧化碳之和的体积比为4. 0~6. 0。9. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的甲醇合成塔采用管壳式等温反应器，其反应压力为5. 7~6. 5MPa，反应温度为 240 ~260°C，气体空速为 15500 ~20000L/Kg ? h。10. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的甲醇合成采用的催化剂为南化集团研究院开发的C306、C307催化剂，大连瑞克 科技有限公司生产的RK-5催化剂或西南化工设计院开发的C302催化剂中的一种。11. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的甲醇合成塔出口气相产品中的第一股气相产品占出口气相产品总体积的65~ 75%，而剩余25~35 %为第二股气相产品。12. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的甲醇过滤器中装填漂莱特公司生产的CT151型酸性离子交换树脂，并将粗甲醇 中的碱性氮化物含量控制在20ppm以下。13. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的甲醇转化制汽油为一步法工艺，其反应器采用绝热式固定床反应器，进口气温 度为300~350°C，反应压力为1.5~2.5MPa，甲醇质量空速为0.8~lJh 1。14. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的甲醇转化制汽油的催化剂采用中国科学院山西煤炭化学研究所开发的JX6201 型催化剂或托普索公司开发的GSK-10型催化剂。15. 如权利要求1所述的一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺，其特征 在于所述的油气水分离器顶部排出的气体经压缩后，其中体积分数为70~80%的气体作 为循环气返回至合成气压缩机组，而剩余的20~30%的气体作为驰放气与油品分离系统 分离出的燃料气混合后作为燃料气。
【专利摘要】一种焦炉经甲醇合成汽油、联产天然气和氢气的工艺是焦炉煤气进行低温甲醇洗脱除硫和二氧化碳，脱除硫和二氧化碳后的焦炉煤气进入深冷甲烷分离，分离出的液相甲烷产品送往LNG储罐，而剩余的焦炉煤气分为两部分，第一部分送往变压吸附中脱除氢气，氢气作为产品去气柜，而变压吸附解吸气与走侧线的第二部分焦炉气混合进一步脱硫后与来自低温甲醇洗的部分二氧化碳气体、甲醇分离器的循环气和循环气压缩机的部分循环气混合进行合成甲醇，再进行合成油反应后油相进行油品分离得到燃料气、液化石油气、重油和汽油产品。本发明具有工艺流程简单、设备投资少和能耗低的优点。
【IPC分类】C10L3/08, C10L3/12, C10G3/00
【公开号】CN105062591
【申请号】CN201510464146
【发明人】张庆庚, 范辉, 马英民, 崔晓曦, 马国强, 王贵, 王军亭, 史郭晓, 李晓, 时建敏, 王文婷
【申请人】赛鼎工程有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月31日