产品气联合处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种尾气处理工艺，尤其设及一种低溫甲醇洗单元C〇2尾气及CO 2产品 气联合处理工艺。
【背景技术】
[0002] 中国专利CN 201722311U于2011-01-26公开了一种低碳技术合成甲醇的装置， 包括：煤气化装置、CO变换装置、低溫甲醇洗单元、合成气压缩装置、蒸汽转化装置、甲醇合 成装置和MTO甲醇制备装置，煤气化装置与CO装置管连接，CO装置管连接低溫甲醇洗单 元，甲烧气通过蒸汽转化装置产生的转化气氨碳比为2. 92:1也与合成压缩装置管连接， 合成压缩装置经过加压的合成气通过管道连接甲醇合成装置，甲醇合成装置在催化剂作 用下产生粗甲醇，再进入MTO甲醇制备装置。 阳00引中国专利CN 102191086A于2011-09-21公开了一种煤制合成气联产一氧化碳、甲 醇、氨气、精制合成气的集成装置，包括：1.气化单元、2.变换及热回收单元、3.低溫甲醇 洗净化单元、4. CO深冷分离单元、5.变压吸附制氨单元、6.甲醇合成及精馈单元。气化单元 出口的粗合成气分两个系统：第一个系统依次通过热回收装置和低溫甲醇洗未变换气洗 涂塔后包括3路：第1路依次经分子筛吸附站、冷箱、CO压缩装置得到CO产品；第2路直 接得到精制合成气产品；第3路依次经分子筛吸附站、冷箱、变压吸附制氨单元得到高纯氨 气产品；第二个系统依次连接变换热回收装置、低溫甲醇洗变换气洗涂塔、甲醇合成及精馈 单元得到甲醇产品。
[0004] 目前，对于大型煤制合成氨、合成甲醇等项目配套低溫甲醇洗单元中0)2回收率仅 达65%左右。低溫甲醇洗尾气中C〇2的回收利用备受关注，应用广泛的方法主要有吸附精 馈法和变压吸附法。 阳0化]吸附精馈法先通过多级吸附脱除甲醇、硫化氨等杂质，再经过精馈脱除甲烧、氮气 等，所得C〇2产品净化度高，但工艺复杂，设备投资成本高。
[0006] 变压吸附法具有投资省、生产成本低的优点，但不同的吸附压力会对c〇2回收成本 造成明显的影响，且C〇2尾气中组分复杂，吸附过程需多种吸附剂联合使用，吸附剂的选择 是难点。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种低溫甲醇洗单元 C〇2尾气与CO 2产品气处理工艺，其无需任何辅助燃料、工艺简单、能量利用率高、无二次污 染、尾气处理彻底、副产蒸汽，具有显著的经济效益。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明提供的一种低溫甲醇洗单元c〇2尾气与c〇2产品气联 合处理工艺，采用催化氧化与吸附精制联合工艺，其工艺流程为：C〇2尾气与反应所需的空 气混合，经尾气换热器加热后再经电加热器进入催化氧化反应器，通过催化氧化反应，将有 害的挥发性有机物转化为二氧化碳和水，催化氧化反应采用蜂窝贵金属催化剂，反应压力 为O~25kPa(G)，反应溫度为100~650°C;C02产品气经过吸附精制系统后，产品气中的甲 醇被吸附，采用催化氧化系统的排烟尾气作为解吸气，解吸后含有甲醇的气体再通过再生 风机循环回催化氧化系统。吸附精制采用高效分子筛、活性炭或活性炭纤维为吸附剂，吸附 压力为20~120kPa，吸附溫度为20~50°C。
[0009] 本发明催化反应器的入口溫度优先控制在150~450°C，最好在300°C，出口溫度 优先控制在350~650°C。在催化氧化反应器入口处有一调节反应器入口溫度的旁路阀口， 在空气鼓风机入口处有一控制反应器出口溫度的旁路阀口。吸附精制系统吸附阶段入口溫 度为20~4(TC，最好在2(TC。吸附床再生时用净化后的排烟尾气或水蒸气作解吸气。所 用排烟尾气溫度为80~550°C，最好在400°C W下，压力为0~lOOkPa，最好为50kPa W下； 所用水蒸气溫度为100~220°C，最好150°C W下，压力为100~500kPa，最好为300kPa W 下。
[0010] 作为本发明的优先技术方案，c〇2尾气与空气混合后，最好经废气加热器加热到催 化剂起燃溫度后进入催化氧化反应器。废气加热器最好为焊接板式换热器或热管换热器或 翅片管换热器。
[0011] 催化氧化反应器可采用固定床催化氧化反应器，吸附精制系统采用两个固定吸附 床定期交替进行吸附与解吸。
[0012] 和现有技术相比，本发明工艺中，低溫甲醇洗单元c〇2尾气首先采用催化氧化工艺 进行处理，C〇2尾气与反应所需的空气混合，经尾气换热器加热后再经电加热器进入催化氧 化反应器，通过催化氧化反应，将有害的挥发性有机物转化为二氧化碳和水。从催化氧化反 应器出来的净化气体进入余热锅炉回收部分热量，之后净化尾气经换热器回收热量后大部 分排入排气筒，一小部分作为解吸气去C〇2产品气精制系统。CO 2产品气经过吸附床后，产 品气中的甲醇被吸附，净化后的C〇2产品气达到下游工序要求，两个吸附床定期交替进行解 吸，采用催化氧化系统的排烟尾气作为解吸气，解吸后含有甲醇的气体再通过再生风机循 环回催化氧化系统，保证排放气体达标。本发明具有W下优势：无需任何辅助燃料、工艺简 单、能量利用率高、无二次污染、尾气处理彻底、副产蒸汽，具有显著的经济效益。
【附图说明】
[0013] 图1是根据本发明实施例的低溫甲醇洗单元c〇2尾气与产品气联合处理工艺流程 图。
[0014] 其中：1为空气过滤器；2为空气鼓风机；3为预热锅炉；4为尾气换热器；5为催化 氧化反应器；6为电加热器；7为排气筒；8为再生风机；9为吸附床A ;10为吸附床B。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。运些实施例应理解为仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术 人员可W对本发明作各种改动或修改，运些等效变化和修改同样落入本发明权利要求所限 定的范围。
[0016] 如图1所示，c〇2尾气与产品气处理工艺采用催化氧化与吸附精制联合工艺，其工 艺流程为：C〇2尾气与经过空气过滤器1与空气鼓风机2的空气混合后，经尾气换热器4与 电加热器6后进入催化氧化反应器5,进行催化氧化反应，将有害的挥发性有机物转化为二 氧化碳和水，再进入余热锅炉3,回收部分热量后，一部分净化尾气作为吸附精制系统的解 吸气，另一部分净化尾气经尾气换热器4后进一步收热量后排入烟画7。C〇2产品气进入界 区后，经过吸附床A9或吸附床BlO后（两个吸附床交替进行吸附与解吸），产品气中的甲醇 被吸附，净化后的C〇2产品气达到下游工序要求并送出界区，采用催化氧化系统的排烟尾气 作为解吸气，解吸后含有甲醇的气体再通过再生风机8循环回催化氧化系统，保证排放气 体达标。
[0017] 其中，尾气加热器4为焊接板式换热器或热管换热器或翅片管换热器。催化氧化 反应器5可采用固定床催化氧化反应器，吸附精制系统采用两个固定吸附床（吸附床A9和 吸附床B10)定期交替进行吸附与解吸。
[0018] W下实施例中c〇2尾气及产品气条件如下表所示：
阳〇2〇] 实施例1
[0021] c〇2尾气与所需的空气混合后经尾气换热器和电加热器加热，然后，进入催化反应 器中进行催化氧化反应，采用蜂窝贵金属催化剂，反应压力为25kPa(G)，反应器的入口溫 度为300°C，出口溫度为650°C，催化氧化反应器出口尾气中：非甲烧总控《61mg/Nm3。CA 产品气进入吸附精制系统，采用高效分子筛吸附剂，吸附溫度为20°C，压力为lOOkPa，排烟 尾气作为解吸气，脱附溫度为400°C，压力为SOkPa,净化后C〇2中甲醇《30mg/Nm3;副产 0.6MPa(G)的蒸汽9吨。 阳0巧 实施例2
[0023] C〇2尾气与所需的空气混合后经尾气换热器和电加热器加热，然后，进入催化反应 器中进行催化氧化反应，采用蜂窝贵金属催化剂，反应压力为12kPa(G)，反应器的入口溫 度为250。出口溫度为550。催化氧化反应器出口尾气中：非甲烧总控《74mg/Nm 3。C〇2 产品气进入吸附精制系统，采用高效分子筛吸附剂，吸附溫度为30°C，压力为llOKPa，排烟 尾气作为解吸气，脱附溫度为300°C，压力为lOOkPa，净化后C〇2中甲醇《46mg/Nm 3;副产 0. 6MPa(G)的蒸汽 6. 8 吨。
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