焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法
【专利摘要】本发明属于化工领域，具体为焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法，该方法为：焦炉气经过脱硫脱杂质后与经过处理的煤气混合，然后经过压缩到甲醇主合成压力与甲醇主合成系统循环气混合进入主合成系统合成甲醇，主合成系统生成的甲醇经过分离器分离去闪蒸槽闪蒸后送甲醇精馏系统，分离甲醇后气体大部分去主合成循环压缩机循环，小部分作为驰放气排除主合成甲醇系统。排出的驰放气与小合成系统循环气混合进入小合成系统，采用驰放气技术制取甲醇等步骤。本发明根据焦炉煤气中的氢碳比在联产甲醇和天然气时的比例不合理情况利用煤造气装置提供的煤气来调配，达到最优的氢碳利用；对甲醇弛放气中富含的氢、碳再利用，并经过甲烷化后得到天然气产品。
【专利说明】焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工领域，涉及化工领域焦炉气和煤气制甲醇和天然气技术，具体为焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法。
[0002]
【背景技术】
随着焦化企业的经济形式不断下滑，为了摆脱困境，大多数企业开始考虑焦炉煤气综合联产化工产品工程项目(例如联产甲醇、生产LNG、合成氨等)，从而实现企业转型升级，摆脱传统焦化企业有“焦”(焦炭)无“化”(化工产品)产品单一的高风险经营局面。
[0003]目前国内大多企业采用的技术有焦炉气合成甲醇，弛放气放空或作为燃料使用；焦炉气甲烷化后生产LNG (或SNG、CNG等)；焦炉气变换后提氢合成氨等等。为了更合理、经济、有效的采用焦化企业副产的焦炉煤气联产甲醇、天然气、氨等工艺路线仍在不断的探索中。
[0004]
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术的不足，本发明提供一种就目前经济形式下，经济有效的利用焦炉煤气联产甲醇和天然气的方法，该方法对甲醇弛放气中富含的氢、碳进行再利用，并经过甲烷化后得到天然气产品，通过焦炉煤气和煤气的混配可获得更合适的氢碳比，有利于灵活调整产品方案。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的技术方案为:
焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法，该方法有两种方式，第一种方法包括以下步骤:焦炉气经过脱硫脱杂质后与经过处理的煤气混合，然后将混合后的气体经过压缩到甲醇合成压力与甲醇合成系统循环气混合进入合成系统合成甲醇,合成系统生成的甲醇经过分离器分离，然后去闪蒸槽闪蒸后送甲醇精馏系统，分离甲醇后气体大部分去合成循环压缩机循环，小部分作为驰放气排出甲醇合成系统；排出的驰放气不降压直接进入甲烷化装置，在甲烷化一级反应器和二级反应器设置循环压缩机，经过甲烷化装置后，驰放气中的一氧化碳和二氧化碳已基本反应完，驰放气中主要成分为甲烷、多碳烃、氢气、氮气，此驰放气经过脱水后，通过深冷或膜分离可分别得到液化天然气或压缩天然气。
[0007] 焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法，该方法的第二种方式包括以下步骤:焦炉气经过脱硫脱杂质后与经过处理的煤气混合，然后将混合后的气体经过压缩到甲醇主合成压力，与甲醇主合成系统循环气混合进入主合成系统合成甲醇，主合成系统生成的甲醇经过分离器分离后去闪蒸槽闪蒸后送甲醇精馏系统，分离甲醇后气体大部分去主合成循环压缩机循环，小部分作为驰放气排出主合成甲醇系统；排出的驰放气与小合成系统循环气混合进入小合成系统制取甲醇，可以采用驰放气专利(专利号201220101633.8)技术制取甲醇，小合成系统流程同主合成系统流程相同，小合成后的驰放气不降压直接进入甲烷化装置，经过甲烷化装置后，驰放气中的一氧化碳和二氧化碳已基本反应完，驰放气中主要成分为甲烷、多碳烃、氢气和氮气，此驰放气经过脱水后，通过深冷或膜分离可分别得到液化天然气或压缩天然气。
[0008]以上两种方式处理后焦炉气与处理后煤气混合后氢碳比大小，除保证甲醇合成需要的氢碳比，还要保证驰放气甲烷化将一氧化碳和二氧化碳反应完所需的氢气量。
[0009]当设置小合成系统时，小合成循环量大小根据小合成驰放气中一氧化碳和二氧化碳含量之和确定，一氧化碳和二氧化碳含量之和能保证驰放气直接进入甲烷化装置而使甲烷化反应不超温，而不需要设置甲烷化循环压缩机。
[0010]当不设置小合成系统时，主合成驰放气进入甲烷化装置，甲烷化一二级反应需要设置循环压缩机来保证甲烷化反应不超温，甲烷化循环量大小根据驰放气中一氧化碳和二氧化碳含量之和确定。
[0011]以上的大合成系统和小合成系统仅为相对的名称，不涉及实际大小关系。
[0012]本发明的积极效果体现在:
(一)、根据焦炉煤气中的氢碳比在联产甲醇和天然气时的比例不合理情况利用煤造气装置提供的煤气来调配，达到最优的氢碳利用。
[0013](二)、对甲醇弛放气中富含的氢、碳再利用，并经过甲烷化后得到天然气产品。
[0014](三)、通过焦炉煤气和煤气的混配可获得更合适的氢碳比，有利于灵活调整产品方案。
[0015]
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本申请中实施例1记载的工艺流程示意图；
图2为本申请中实施例2记载的工艺流程示意图。
[0017]其中，图中的Cl为甲醇合成气循环压缩机，C2为小合成循环气压缩机，C3为甲烷化循环气压缩机。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]以下通过【具体实施方式】的实施例对本发明作进一步详细的说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均包括在本发明的范围内。
[0020]实施例1:
本实施例的焦炉气和煤气制甲醇联产天然气技术流程如下:
流程如图1所示。本实施例经过脱硫脱杂质后焦炉煤气压力1.6~2.3 MPa(G)，温度常温，流量为~25000 Nm3/h ;经过处理后煤气压力1.6~2.3 MPa (G)，温度常温，流量~5000 NmVh (采用粉煤造气并经过处理后煤气量)的煤气；两股气体混合后的氢碳体积比~
2.37， 经压缩至5.8MPa (G)后与甲醇主合成系统循环气混合进入主合成系统合成甲醇，主合成系统生成的甲醇经过分离器分离去闪蒸槽闪蒸后送甲醇精馏系统，分离甲醇后气体大部分去主合成循环压缩机Cl循环，小部分作为驰放气排除主合成甲醇系统。甲醇精馏后得到甲醇产品~6.36t/h，排除的弛放气气量~14330 Nm3/h，其中C0+C02~10.7% (V)7H2~45.0% (V);甲烷~37.3% (V)，压力~5.5 MPa (G)，温度~36°C。排除的驰放气不降压直接进入甲烷化装置，甲烷化一二级反应设置循环压缩机C3，循环比~1.5。经过甲烷化后的驰放气主要成分为甲烷~TL 4% (V)、多碳烃~5.3% (V)、氢气~12.1% (V)、氮气~5.0%(V)7CO ( 40ppm, CO2 ( 50ppm ;此驰放气经过脱水等预处理后,通过深冷分离得到液化天然气~7195 NmVh (~5.65t/h)，分离中的富氢尾气可提氢或直接作为燃料气使用，气量~1210 NmVh，低热值~2643 kcal/Nm3。
[0021] 实施例2:
本实施例的焦炉气和煤气制甲醇联产天然气技术流程如下:
流程如图2所示。本实施例经过脱硫脱杂质后焦炉煤气压力1.6~2.3 MPa(G)，温度常温，流量为~52300 Nm3/h ;经过处理后煤气压力1.6~2.3 MPa (G)，温度常温，流量~9000 NmVh (采用粉煤造气并经过处理后煤气量)的煤气。经过处理后煤气与经过脱硫脱杂预处理后的焦炉煤气混合，混合后氢碳体积比~2.4，经压缩至5.8MPa (G)后与甲醇主合成系统循环气混合进入主合成系统合成甲醇，主合成系统生成的甲醇经过分离器分离去闪蒸槽闪蒸后送甲醇精馏系统，分离甲醇后气体大部分去主合成循环压缩机Cl循环，主合成循环压缩机Cl循环比~5。小部分作为驰放气排除主合成甲醇系统。驰放气压力~5.5MPa (G)，温度常温，排除的驰放气与小合成系统循环气混合进入小合成系统，采用驰放气专利(专利号201220101633.8)技术制取甲醇，小合成系统流程同主合成系统流程相同。小合成循环压缩机C2循环比~5。小合成系统生成的甲醇经过分离后与主合成得到的甲醇一并送甲醇精馏系统，经精馏得到产品甲醇~17.05t/h;小合成弛放气压力~5.2 MPa (G)，温度常温，气量~22080 Nm3/h，其中 C0+C02 ~4.4% (V)jH2 ~35.6% (V);甲烷~48.9% (V)。小合成驰放气不降压直接进入甲烷化装置，甲烷化装置不需要设甲烷化循环压缩机C3。经过甲烷化后的驰放气主要成分为甲烷~62.9% (V)、多碳烃~5.0% (V)、氢气~24.4% (V)、氮气~7.4% (V)，CO ( 40ppm, CO2 ( 50ppm ;此驰放气经过脱水等预处理后，通过深冷分离得到液化天然气~12500 NmVh (~9.96t/h)，或者通过膜分离得到SNG、SNG可继续压缩后得到CNG。
【权利要求】
1.焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法，其特征在于该方法包括以下步骤:焦炉气经过脱硫脱杂质后与经过处理的煤气混合，然后将混合后的气体经过压缩到甲醇合成压力与甲醇合成系统循环气混合进入合成系统合成甲醇，合成系统生成的甲醇经过分离器分离，然后去闪蒸槽闪蒸后送甲醇精馏系统，分离甲醇后气体大部分去合成循环压缩机循环，小部分作为驰放气排出甲醇合成系统；排出的驰放气不降压直接进入甲烷化装置，在甲烷化一级反应器和二级反应器设置循环压缩机，经过甲烷化装置后，驰放气中的一氧化碳和二氧化碳已基本反应完，驰放气中主要成分为甲烷、多碳烃、氢气、氮气，此驰放气经过脱水后，通过深冷或膜分离可分别得到液化天然气或压缩天然气。
2.根据权利要求1所述的焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法，其特征在于该方法包括以下步骤:焦炉气经过脱硫脱杂质后与经过处理的煤气混合，然后将混合后的气体经过压缩到甲醇主合成压力，与甲醇主合成系统循环气混合进入主合成系统合成甲醇，主合成系统生成的甲醇经过分离器分离后去闪蒸槽闪蒸后送甲醇精馏系统，分离甲醇后气体大部分去主合成循环压缩机循环,小部分作为驰放气排出主合成甲醇系统；排出的驰放气与小合成系统循环气混合进入小合成系统制取甲醇，小合成系统流程同主合成系统流程相同，小合成后的驰放气不降压直接进入甲烷化装置，经过甲烷化装置后，驰放气中的一氧化碳和二氧化碳已基本反应完，驰放气中主要成分为甲烷、多碳烃、氢气和氮气，此驰放气经过脱水后，通过深冷或膜分离可分别得到液化天然气或压缩天然气。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法，其特征在于:处理后焦炉气与处理后煤气混合后氢碳比大小，除保证甲醇合成需要的氢碳比，还要保证驰放气甲烷化将一氧化碳和二氧化碳反应完所需的氢气量。
4.根据权利要求2所述的焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法，其特征在于:当设置小合成系统时，小合成循环量大小根据小合成驰放气中一氧化碳和二氧化碳含量之和确定，一氧化碳和二氧化碳含量之和能保证驰放气直接进入甲烷化装置而使甲烷化反应不超温，而不需要设置甲烷化循环压缩机。
5.根据权利要求1所述的焦炉气和煤气制甲醇联产天然气的方法，其特征在于:当不设置小合成系统时，主合成驰放气进入甲烷化装置，甲烷化一二级反应需要设置循环压缩机来保证甲烷化反应不超温，甲烷化循环量大小根据驰放气中一氧化碳和二氧化碳含量之和确定。
【文档编号】C07C31/04GK104177227SQ201410459956
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】蹇守华, 黄维柱, 王平山, 郭继奎, 罗橙, 肖云山 申请人:四川天一科技股份有限公司