专利名称：：焦炉煤气转化氢气,和在焦炉煤气转化油中的应用技术的制作方法
技术领域：
：焦炉煤气转化氢气，和在焦炉煤气转化油、煤焦油转化油、轻苯加氢精制，生产中的应用技术属于环境保护技术、化工
技术领域：
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背景技术：
：l.炼焦化工产品的产率炼焦化工产品的数量和组成，随原料煤的质量和炼焦温度的不同而波动。煤炭高温干馏的产率(对干煤的质量):<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>净焦炉煤气的低热值为17580—18420kJ/m3，密度0.45—O息g/m32.焦炉煤气转化油焦炉煤气转化油是改善焦化厂环境的重要途径，该项目可以使焦化厂二氧化硫、氮氧化物、灰尘达到零排放，二氧化碳排放减少80%。该技术在国内外没有资料报导。焦炉煤气转化油即焦炉煤气中的甲垸加水蒸汽，转化为一氧化碳和氢气，转化气用F—T法合成汽油。南非SASOL厂均采用气流床Synthol合成工艺，合成产品的组成甲烷10%，液化气33%，汽油39%，柴油5%，软蜡4%，硬蜡2%，含氧化合物7%。气流床Synthol工艺，采用高H2含量的合成气，较高的反应温度，汽油产出率高达39%。如果将C3、C4烯烃再合成汽油，汽油产出率可达50%左右，而且汽油辛垸值很高。所以该工艺主要是以生产汽油为目的。3.煤焦油加工业，由于二蒽油和沥青市场的波动，煤癍油加工业很难经营。煤焦油厂和焦炭厂联合生产，焦炉煤气转化后，用于二蒽油和沥青加氢转化成柴油，由于柴油供不应求价格上涨，有较高的经济效益，是煤焦油加工厂的出路。4.轻苯催化加氢在国外已得到广泛运用，从20世纪50年代起，美国、德国、日本、法国在工业上用加氢精制的方法取代了酸洗法。轻苯加氢精制比酸洗精馏精制得到的苯质量好，收率高。并且克服了酸洗蒸馏法芳烃损失大，酸焦油处理困难，易造成环境污染的缺点，所以在国内也逐渐被采用。轻苯加氢根据操作温度的不同，分为高温加氢600—650°C，中温加氢500—55(TC,低温加氢350—380。C。莱托法(LitoI)高温加氢，使用Cr03—Al203系催化剂，主要进行脱硫、脱氮、脱氧、加氢裂解、脱烷基等反应。裂解和脱垸基所生成的垸烃大多为d、C2、C4等低分子烷烃，因此在加氢油中，接近芳烃的非芳烃含量仅0.4%左右。用精馏法分离加氢油就可以得到纯苯，其结晶温度5.5。C以上，含量99.9°%，全硫小于lmg/kg。
发明内容所要解决的技术问题为本地区现在焦化厂副产的煤气，自己使用40%，其于60%点天灯排放在空气中，浪费资源，污染环境。技术方案的要点为将焦化厂生产的煤气中的甲烷加水蒸汽，转化成一氧化碳和氢气。甲烷转化CH4+H20=CO+3H2一206kJ。一个分子的甲烷可以转化为一个分子一氧化碳，三个分子的氢气。标准状态下，转化前100个煤气分子中氢气56.5个分子、甲烷26个分子、一氧化碳6.25个分子。转化后其中氢56.5+26X3=134.5个分子，一氧化碳6.25+26二32.25个分子，V(H2)/V(CO)二4.17。转化后的焦炉煤气中氢气占(56.5+26X3)+(100+26X3)=134.5+178=75.4%，一氧化碳占(6.25+26)+(100+26X3)=32.25+178=18%，CO+H2=18%+75.4%=93.4%。转化后的焦炉煤气可以合成汽油，煤焦油转化油，轻苯加氢精制。焦炉煤气转化油生产的甲烷和液化气供炼焦使用，二氧化硫，氮氧化物，灰尘为零排放，二氧化碳的排放量减少80%。具体实施方案1.焦炉煤气合成汽油选择一个年产100万吨，正常生产的焦化厂。将焦炉煤^中的甲烷，加水蒸汽转化为氢气和一氧化碳，净化得到V(H2)/V(CO)=4.17，0!0+112=93.4%转化气。合成垸烃nCO+(2n+l)H2=CnH2n+2+nH20。合成烯烃nCO+(2n)H2=CnH2n+nH20。合成后焦炉煤气转化成汽油F—T法合成汽油，要求新鲜原料气V(H2)/V(CO)=2.7，合成汽油按一个分子的一氧化碳消耗2.7个氢分子。焦炉煤气转化后100个分子中有18个一氧化碳分子，消耗18X2.7=48.6个氢分子，剩余75.4—48.6=26.8个氢分子。转化后焦炉煤气的组成比例发生了变化，但是由于甲烷转化氢气过程中加入水，转化油的过程中，水还要从转化油中分离，在计算过程中可以视为焦炉煤气的重量没有发生变化。IOO万吨正常生产的焦化厂，每副产20万吨焦炉煤气，可以转化20万吨化工产品，将C3、C4烯烃合成汽油，汽油产出率可达50%左右，其中有10万吨汽油。每吨汽油4500元，4500元X10万吨二4.5亿元，每年可以增加经济效益4.5亿元。用合成汽油后剩余的氢气，副产品甲垸、液化气给焦化厂焦炉使用，因在合成汽油过程中已脱硫、脱氮、脱灰尘。焦化厂二氧化硫，氮氧化物，灰尘为零排放。焦炉煤气中的一氧化碳转化为汽油，所以二氧化碳的排放量减低80%。为了项目不走弯路，第一套气流床Synthol工艺合成油关键设备，从南非SASOL厂引进。2.煤焦油转化油厂选择一个年产100万吨，正常生产的焦化厂。将焦炉煤气中的甲烷，加水蒸汽转化为氢气和一氧化碳，净化得到含氢75.4%的转化气。在厂内建一个煤焦油转化油厂。，先将煤焦油蒸馏，分馏出酚萘洗三混馏份，提取酚和萘。再蒸出一蒽油，提取精蒽和咔唑。塔底出二蒽油和沥青的混合物，加脱晶蒽油和粗菲，450—480。C，2Mpa，加氢催化裂解，生成柴油。尾气甲垸等供焦化厂焦炉使用。年处理30万吨煤焦油的加工厂，除生产酚、萘、精蒽和咔唑之外，每年可以生产25万吨高十六烷值的柴油，由于每吨柴油的价格比沥青、二蒽油、脱晶蒽油、粗菲的价格高2000元，每年可以增加经济效益2000元X25万吨=5亿元。3.轻苯加氢精制选择一个年产100万吨，正常生产的焦化厂。将焦炉煤气中的甲烷，加水蒸汽转化为一氧化碳和氢气，得到含氢75.4%的转化气。用莱托法(LitoI)高温加氢精制轻苯，使用Cr03"~AI203系催化剂.，主要进行脱硫、脱碳、脱氧、加氢裂解、脱垸基等反应。裂解和脱烷基所生成的烷烃大多为Q、C2、C4等低分子烷烃，因此在加氢油中，接近芳烃的非芳烃含量仅0.4%左右。用精馏法分离加氢油就可以得到纯苯，其结晶温度5.5°C以上，含量99.9%，全硫小于lmg/kg。年产10万吨纯苯的生产厂，由于每吨纯苯价格比轻苯价格高4000元，每年可以增加经济效益；4000元X10万吨二4亿元。4.焦炭、焦炉煤气转化油、煤焦油转化油、轻苯加氢精制，联合生产。100万吨焦化厂、10万吨焦炉煤气转化油、30万吨煤焦油转化油、IO万吨轻苯加氢精制，都属于煤化工产品，如果在一个厂内联合生产，由于煤焦油转化油和轻苯加氢精制用氢k少，可以共同使用一套焦炉煤气转化氢气的设备，汽油和柴油的精制可以共用一套设备，建厂投资可以降低50%，可以降低生产费用，可以降低生产成本，有效好的经济效益。IO万吨焦炉煤气转化油厂增加经济效益4.5亿元，30万吨煤焦油转化油厂增加经济效益5亿元，10万吨轻苯加氢精制增加经济效益4亿元，合计14.5亿元。焦化厂环保方面，二氧化硫、氮氧化物、灰尘达零排放、二氧化碳排放减少80。权利要求1.技术方案的要点为将焦化厂生产的煤气中的甲烷加水蒸汽，转化成一氧化碳和氢气。2.转化后的焦炉煤气可以合成汽油，煤焦油转化油，轻苯加氢精制。3.焦炉煤气转化油生产的甲垸和液化气供炼焦使用，二氧化硫，氮氧化物，灰尘为零排放，二氧化碳的排放量减少80%。全文摘要焦炉煤气转化氢气，和在焦炉煤气转化油中的应用技术属于环保技术、化工
技术领域：
。所要解决的技术问题为现在本地区焦化厂副产的煤气，焦炉使用40％，其于60％点天灯排放在空气中，浪费资源，污染环境。技术方案的要点为将焦化厂生产的煤气中的甲烷加水蒸汽，转化成一氧化碳和氢气，用于焦炉煤气转化油。焦炉煤气转化油的尾气供炼焦使用。该技术使用于焦炉煤气转化油、煤焦油转化油、轻苯加氢精制。焦化厂二氧化硫、氮氧化物、灰尘为零排放。二氧化碳的排放量减少80％。文档编号C01B3/00GK101337656SQ20071012931公开日2009年1月7日申请日期2007年7月2日优先权日2007年7月2日发明者侯东辉,吴灵花,石其贵,石见明申请人:石其贵