信輝昌 陳文慧（陜西陜焦化工有限公司 陜西 富平 711712）

一、我國的焦?fàn)t煤氣資源的現(xiàn)狀

1.我國的焦?fàn)t煤氣的組成和雜質(zhì)的含量

焦?fàn)t煤氣的組成是隨著操作的工藝參數(shù)以及煉焦配比的不同而不同的，一般的焦?fàn)t煤氣經(jīng)過凈化之后是由干煤氣和雜質(zhì)一起組成的，干煤氣主要包括氫氣、甲烷、一氧化碳、碳氫化合物、二氧化碳以及氮氣等組成，其中甲烷大概為百分之二十二左右，是很好的化工原料氣和燃料。雜質(zhì)的成分主要是由焦油、粗苯、硫化氫、氰、氰化氫以及萘等組成，含量都比較少。

2.對于焦?fàn)t煤氣的綜合利用和途徑

凈化之后的焦?fàn)t煤氣能夠用來作為燃料，提取出氫氣，并且用苯來加氫，然后進行還原煉鐵，生產(chǎn)出硫化鈉，然后發(fā)電，并且制造合成氨和甲醇，其中，制造甲醇的經(jīng)濟性價值比較大。根據(jù)文獻介紹，每生產(chǎn)一噸的甲醇需要2200立方米的焦煤爐氣。

二、焦?fàn)t煤氣制甲醇技術(shù)的基本原理

焦?fàn)t煤氣制造甲醇的工藝流程很復(fù)雜，焦?fàn)t煤氣作為合成氣的氣源。它合成的工藝和要求是通過焦?fàn)t煤氣的特性和組成來決定的。第一，焦?fàn)t煤氣之中含有一定的氮氣和硫等一些污染物，所以需要深度的凈化處理，進而消除對催化劑的影響。第二，煤氣之中也含有一定的焦油和烴類的組分，需要使其飽和，然后減少過程的升溫。第三，煤氣之中的甲烷需要進一步合成氣體。第四，合成反應(yīng)中的氫氣和一氧化碳的理論比有一定的標(biāo)準。第五，甲醇合成氣屬于氣相的反應(yīng)，是要在高溫、高壓和催化劑存在的條件下進行反應(yīng)。

1.精脫硫

焦?fàn)t煤氣之中含有無機硫和有機硫大約的含量為三克每立方米，濕法脫硫之后能夠達到二十毫克每立方米，加氫脫硫和干法脫硫是比較常用的精餾和脫硫的方法。一般采用的是鐵鉬加氫氧化錳的方法，在氧化錳槽之中再加入鈷鉬加氫的串氧化鋅工藝，來滿足轉(zhuǎn)化以及甲醇合成觸媒對于硫含量的要求。煤氣精餾脫硫的過程為首先將加氫轉(zhuǎn)化器把氣體之中的有機硫轉(zhuǎn)化成為無機硫，不飽和的烴進行加氫達到飽和。再次，加氫轉(zhuǎn)化器可以把殘留的有機硫進行轉(zhuǎn)化，然后中溫氧化鋅的脫硫。

2.催化氧化

焦?fàn)t煤氣的催化氧化又可以稱為焦?fàn)t煤氣的增碳，使煤氣之中的甲烷以及烴類等通過氧化來轉(zhuǎn)化為一氧化碳，轉(zhuǎn)化的工藝主要有催化部分氧化法、蒸汽轉(zhuǎn)化法以及簡寫催化轉(zhuǎn)化法。目前，比較經(jīng)常使用的是純氧催化部分的氧化轉(zhuǎn)化工藝，如果對于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，可以利用高爐煤氣之中的一氧化碳來增碳。

3.甲醇的合成

甲醇的催化合成可以按照壓力來分類，能夠分為高壓法、中壓法、低壓法。反應(yīng)器主要是管殼式的等溫反應(yīng)器，管子內(nèi)部裝有甲醇合成觸媒，殼程主要為沸騰的熱水，我國比較經(jīng)常使用的是低壓合成技術(shù)。在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量可以用來生產(chǎn)中壓的飽和蒸汽，目的是控制反應(yīng)溫度，產(chǎn)生的產(chǎn)品經(jīng)過換熱、冷卻之后，能夠在甲醇分離器之內(nèi)進行氣液分離并且分離出氣體，一部分能夠作為循環(huán)氣來進入循環(huán)的壓縮機，在升壓之后和原料氣進行混合進而合成甲醇。接著就是進入到下一個循環(huán)系統(tǒng)；另一部分氣體能夠作為排放氣，使得經(jīng)過洗醇塔的洗滌之后把甲醇進行回收，然后送到燃料氣的系統(tǒng)。粗甲醇可以通過閃蒸槽進行閃蒸之后得到。

4.甲醇精餾

合成氣產(chǎn)品之中一般含有一定量的雜質(zhì)醇，對于粗甲醇必須要經(jīng)過精餾然后得到精甲醇，采用的工藝一般是多塔精餾，預(yù)精餾塔一般是要蒸去其中的粗組分，并且預(yù)留精餾塔底部的甲醇液，然后通過給料泵進行加壓并且把其送入加壓塔，塔頂蒸出的冷凝熱能夠作為常壓的塔熱源。由常壓塔和再沸器出來的甲醇液再通過加壓塔回流槽，使得其中一部分通過加壓塔回流泵進行加壓之后送到加壓塔來作為回流液；其余的部分要經(jīng)過精甲醇的冷卻器將其冷卻到四十度之后作為合格的產(chǎn)品送去精甲醇槽。

三、焦?fàn)t煤氣的烷烴轉(zhuǎn)化技術(shù)

1.蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝

焦?fàn)t煤氣的蒸汽轉(zhuǎn)化工藝和天然氣制造甲醇過程中的一段轉(zhuǎn)化爐的轉(zhuǎn)化機理相似，其主要的反應(yīng)為：CH4+H2O-CO+3H2該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，如果提高溫度，能夠幫助甲烷的轉(zhuǎn)化，在反應(yīng)過程中需要在反應(yīng)管的外部燃燒燃料氣體之間供給熱量，反應(yīng)管需要用耐高溫的鎳鎘不銹鋼來制造，轉(zhuǎn)化爐的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，噴嘴很多，造價比較高，經(jīng)常用于天然氣的一段轉(zhuǎn)化，焦?fàn)t煤氣之中的甲烷含量只為天然氣的四分之一，所以一般情況不采用蒸汽轉(zhuǎn)化的工藝。

2.純氧非催化部分的氧化轉(zhuǎn)化工藝

該工藝主要分為兩個階段：第一步是甲烷、一氧化碳和氫氣的燃燒反應(yīng)，第二步是甲烷轉(zhuǎn)化成一氧化碳的階段，反應(yīng)方程式為：CH4+H2O-CO+3H2該方法生成的合成氣的氫碳比比較理想，合成甲醇的時候，循環(huán)氣之中惰性氣體的含量比較低，能夠有利于節(jié)能減排。主要的缺點是在轉(zhuǎn)化氣的凈化工藝過程中如果選擇濕法的脫硫工藝就必須要同時脫碳。

3.純氧催化部分的氧化轉(zhuǎn)化工藝

該方法要在高溫1300到1400的條件下進行，主要的化學(xué)反應(yīng)式如下：

總結(jié)

焦?fàn)t煤氣作為甲醇生產(chǎn)的原料氣，其中煤氣里的氫氣含量比較高。所以如果在以后發(fā)展其它的化工產(chǎn)品的時候可以考慮從合成氣之中來提取氫氣，并且使得合成氣之中的碳氫比最合理，并提高裝置的利用率，進一步發(fā)揮出焦?fàn)t煤氣的作用。焦?fàn)t煤氣的高效除塵和深度的凈化技術(shù)、二氧化碳的富集、轉(zhuǎn)化利用、減排技術(shù)、多像催化反應(yīng)合成醇、烴等技術(shù)是焦?fàn)t煤氣制造甲醇技術(shù)的重要理論的支撐。

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