1焦?fàn)t煤氣制甲醇技術(shù)的應(yīng)用近況

曲靖大為煤制氣有限公司8萬(wàn)噸/年焦?fàn)t煤氣制甲醇裝置和建滔(河北)焦化有限公司10萬(wàn)噸/年焦?fàn)t煤氣制甲醇裝置的相繼投產(chǎn)，使得不少焦化企業(yè)開(kāi)始考慮其焦?fàn)t氣的利用問(wèn)題。尤其是那些沒(méi)有進(jìn)行焦?fàn)t煤氣綜合利用導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下滑的獨(dú)立焦化廠，已經(jīng)出現(xiàn)了虧損，不得不面對(duì)要否制取甲醇的選擇。

當(dāng)然，總的來(lái)說(shuō)焦?fàn)t煤氣可以用來(lái)發(fā)電、制取甲醇或合成氨及其他產(chǎn)品。但就現(xiàn)在的市場(chǎng)和社會(huì)環(huán)境來(lái)看，生產(chǎn)甲醇和合成氨才是經(jīng)濟(jì)效益較好的方案。但其中焦?fàn)t煤氣制合成氨的流程較長(zhǎng)，投資和消耗都比較高。同時(shí)焦?fàn)t氣制甲醇的成本遠(yuǎn)較其他原料制甲醇的成本要低，因此焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇的方案在目前是一個(gè)較好的選擇。

2焦?fàn)t煤氣制甲醇在工程上需要考慮的問(wèn)題

2.1 焦?fàn)t煤氣制甲醇的特點(diǎn)

由焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)甲醇的關(guān)鍵是將焦?fàn)t煤氣中的甲烷轉(zhuǎn)化為氫和一氧化碳。我院經(jīng)過(guò)多年的摸索和研究，開(kāi)發(fā)了純氧部分氧化制甲醇的技術(shù)。該技術(shù)的主要特點(diǎn)是:

2.1.1 煤氣成分復(fù)雜:焦?fàn)t煤氣是焦炭生產(chǎn)過(guò)程中煤炭干餾后產(chǎn)生的混合氣體。干餾溫度一般為550~650℃，氣體成分非常復(fù)雜，煤氣中除含有H2、CO、CO2、CH4、N2、O2、CnHm外，還有大量的H2S、COS、CS2、噻吩、硫醇、硫醚、HCN、NH3、萘、苯、焦油。一般焦化廠流程設(shè)置中，一般只對(duì)H2S、NH3、萘、苯、焦油有一定的要求，對(duì)其它雜質(zhì)不進(jìn)行控制，焦化廠的常規(guī)流程是焦?fàn)t氣經(jīng)過(guò)冷凝鼓風(fēng)、電捕、脫硫、脫氨、脫苯，送出界區(qū)。但是作為甲醇原料氣，除除去H2S、NH3、萘、苯、焦油外，還需將COS、CS2、噻吩、硫醇、硫醚全部脫除，否則后續(xù)的催化劑就會(huì)中毒。

2.1.2 工藝簡(jiǎn)單實(shí)用:純氧催化部分氧化轉(zhuǎn)化工藝中的轉(zhuǎn)化爐不需要由特殊鋼材制造的轉(zhuǎn)化爐管，一臺(tái)轉(zhuǎn)化爐即可滿足要求，其結(jié)構(gòu)類似于傳統(tǒng)蒸汽轉(zhuǎn)化的二段爐，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，流程短。采用純氧自熱式部分氧化轉(zhuǎn)化，避免了蒸汽轉(zhuǎn)化外部間接加熱的形式，反應(yīng)速度比蒸汽轉(zhuǎn)化快，有利于強(qiáng)化生產(chǎn)，燃料氣消耗低，焦?fàn)t煤氣利用率高。

2.1.3 配套技術(shù)成熟:我院針對(duì)焦?fàn)t氣的特點(diǎn)，就其凈化工藝做了針對(duì)性設(shè)計(jì)，從而滿足了甲醇合成的要求，所采用的都是國(guó)內(nèi)十分成熟的技術(shù)。

2.1.4 能源利用充分:催化轉(zhuǎn)化副產(chǎn)的蒸汽可以直接用于轉(zhuǎn)化工藝中。

2.1.5 *立足于國(guó)內(nèi):從工藝角度的成熟角度來(lái)看，催化轉(zhuǎn)化工藝及設(shè)備是成熟的，現(xiàn)已開(kāi)車的兩個(gè)裝置均能穩(wěn)定生產(chǎn)。所有設(shè)備都在國(guó)內(nèi)制造。應(yīng)當(dāng)說(shuō)這是一項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全國(guó)產(chǎn)技術(shù)。

2.2 焦?fàn)t煤氣制甲醇需進(jìn)一步改善的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.2.1 壓縮機(jī)離心式壓縮機(jī)機(jī)型的研制和開(kāi)發(fā)

焦?fàn)t煤氣的壓縮機(jī)的選擇可選的機(jī)型有:往復(fù)式壓縮機(jī)、螺桿式壓縮機(jī)、離心壓縮機(jī)。大型裝置中如果能解決離心壓縮機(jī)的堵塞問(wèn)題，將是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，螺桿式壓縮機(jī)由于有高溫結(jié)焦的問(wèn)題，影響長(zhǎng)周期運(yùn)行的穩(wěn)定性，而且機(jī)組要從國(guó)外引進(jìn)。往復(fù)式壓縮機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，有堵塞氣閥的問(wèn)題，需要定期進(jìn)行檢修，因此必須考慮設(shè)置備機(jī)。從價(jià)格上講國(guó)內(nèi)幾種壓縮機(jī)的價(jià)格往復(fù)式壓縮機(jī)是***的。

沈鼓為北臺(tái)鋼鐵公司焦?fàn)t煤氣供北臺(tái)化肥廠開(kāi)發(fā)了一臺(tái)焦?fàn)t煤氣離心壓縮機(jī)組，現(xiàn)已經(jīng)過(guò)了機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，已運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。焦?fàn)t煤氣中含有焦油、萘、苯等雜質(zhì)，雖然壓縮機(jī)缸體內(nèi)采用了噴水技術(shù)，但壓縮機(jī)內(nèi)的過(guò)流元件如葉輪、隔板在此硫含量下的材料適用性等，有待于裝置開(kāi)車后考察。

　DFT-800合成氨、尿素、甲醇在線分析系統(tǒng)
　　>合成氨氣體監(jiān)測(cè)工藝點(diǎn)及系統(tǒng)選型表
　　序號(hào)
　　檢測(cè)點(diǎn)
　　被測(cè)成分
　　典型量程
　　T1
　　半水煤氣
　　CO/CO2/CH4/H2/O2
　　40%，10%，2%，40%，2%
　　T2
　　脫硫塔入口
　　H2S
　　0-5000PPM
　　T3
　　脫硫塔出口
　　H2S
　　0-200ppm
　　T4
　　中變出口
　　CO
　　0-5%
　　T5
　　低變出口
　　CO
　　0-1%
　　T6
　　脫碳出口
　　CO2
　　0-2%
　　T7
　　精脫*
　　H2S
　　0-10ppm
　　T8
　　精煉其出口
　　CO2
　　0-50ppm
　　CO2
　　0-50ppm
　　T9
　　合成塔入口新鮮氣
　　H2
　　50-80%
　　T10
　　合成循環(huán)氣
　　H2
　　40-70%
　　CH4
　　12-18%
　　T11
　　合成塔入口
　　NH3
　　<>
　　T12
　　合成塔出口
　　NH3
　　<>
　　T2-T12不需要反吹，可直接購(gòu)買儀器及簡(jiǎn)易預(yù)處理部件
　　2>>尿素合成氣體監(jiān)測(cè)工藝點(diǎn)及儀器選型表
　　序號(hào)
　　檢測(cè)點(diǎn)
　　被測(cè)部分
　　典型量程
　　T1
　　預(yù)精餾塔儲(chǔ)氣管
　　CO2/NH3
　　15%，****
　　T2
　　一起塔頂出氣管
　　CO2
　　100PPm
　　T3
　　氨冷凝器（B）出口
　　NH3/CO2
　　80%，2%
　　T4
　　氨冷凝器（C）出口
　　NH3/H2/O2
　　****，5%，5%
　　T5
　　惰洗器出口氣管
　　NH3/H2/O2
　　75%，10%，5%
　　T6
　　進(jìn)二循一冷氣氣相出口管
　　NH3/CO2
　　40%，20%
　　T7
　　NH3
　　NH3
　　75%，10%
　　T8
　　尾吸收塔尾氣管
　　NH3/H2/O2
　　15%，30%，10%
　　T9
　　解吸冷凝器出口氣氣相管
　　NH4/CO2
　　50%，5%
　　3>>PTA、催化裂化、再生煙氣氣體監(jiān)測(cè)工藝點(diǎn)及儀器選型表
　　序號(hào)
　　檢測(cè)點(diǎn)
　　被測(cè)部分
　　典型量程
　　T1
　　氧化尾氣
　　CO/CO2/O2
　　5%，3%，5%
　　T2
　　一再煙氣出口
　　CO/CO2/O2
　　20%，20%，1%
　　T3
　　二再煙氣出口
　　CO/CO2/O2
　　0.5%，30%，10%
　　4>>甲醇?xì)怏w監(jiān)測(cè)工藝點(diǎn)及儀器選型表
　　序號(hào)
　　檢測(cè)點(diǎn)
　　被測(cè)部分
　　典型量程
　　T1
　　新鮮氣
　　Co
　　CO2
　　Ch4
　　H2
　　30%，10%，5%，75%
　　T2
　　入塔氣
　　10%，10%，5%，75%
　　T3
　　出塔器
　　10%，10%，5%，75%
　　T4
　　閃蒸汽
　　10%，75%，5%，15%
　　T5
　　循環(huán)氣
　　10%，10%，5%，75%
　　T6
　　馳放氣
　　10%，10%，5%，75%