焦炉气制甲醇工艺的改造
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焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程焦炉煤气制甲醇工艺,是一种以煤炭或煤炭残炭为原料,通过合成操作进行甲醇的生产工艺。
该工艺相比其他生产甲醇的工艺,具有生产成本低、原料易得、产量高、能源利用率高等优点。
本文将介绍焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程。
一、预处理操作:预处理操作旨在净化从焦炉煤气中收集的甲醇原料,包括氢气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氰化物、氯化物、苯、乙烯、丙烯、丁烯以及其他杂质。
预处理操作包括滤净、干燥、冷凝、吸附等步骤,确保原料的纯度达到要求。
二、反应操作:在反应器中,将预处理好的原料混合后,在高温、高压的条件下进行催化合成甲醇反应。
反应器通常采用搅拌式反应器,并设有加热和冷却系统以精确控制反应条件。
催化剂采用硫酸锌和氧化锌。
反应条件:温度160-250℃,压力3-15Mpa。
反应时间约为2-3小时。
三、分离操作:反应后的产物中含有大量的水、甲醇、一氧化碳、二氧化碳等气体和小量杂质,需要进行分离操作。
分离操作包括冷凝、膜分离、吸附、蒸馏等步骤。
其中,蒸馏是分离操作中最为重要的一步,该步骤可将产物中甲醇的纯度提高至99.5%以上。
四、纯化操作:纯化操作是指进一步提高甲醇产品的纯度。
该操作主要采用蒸馏和吸附等方法,将残余的水、碳氢类杂质、酸类杂质、杂质甲醇等有机物和无机物从甲醇中提取出来。
纯化后的甲醇产品可以最终得到经过瓶装、桶装、罐装等方式进行包装装载。
五、安全操作:焦炉煤气制甲醇工艺是一种高温、高压、易爆等危险的工艺,因此安全操作尤为重要。
在运行过程中,需注意以下几点:必须使用标准的安全设施和防爆设备;操作工人必须接受专业的安全知识和技能培训;应定期检查设备的安全状况和参数;生产过程中应注意气体的引爆和毒性危害等问题。
六、总结:焦炉煤气制甲醇工艺之合成操作规程涉及预处理、反应、分离、纯化、安全等多个环节,其中每个环节都需要精细严谨的操作。
生产甲醇同时也要高度重视工厂的环保问题,合理规划废气、废水等排放,缩小环境污染,实现可持续发展的目标为行业健康快速发展奠定了基础。
焦炉煤气制甲醇工艺方案1.原料准备:焦炉煤气和一定比例的水蒸气是制备甲醇的原料。
焦炉煤气中含有一氧化碳、二氧化碳、氢气、氮气和少量烃类。
首先,对原料焦炉煤气进行预处理,除去其中的硫化物和一些杂质。
2.原料净化:焦炉煤气经过预处理后,进一步进行净化工艺。
通过冷却、除尘和脱硫等工序,去除颗粒物、酸性气体等污染物,以保证后续反应的顺利进行。
3.变换反应:焦炉煤气中的一氧化碳和二氧化碳需要经过变换反应,将其转化为甲醇。
该反应采用催化剂进行催化。
一氧化碳与水蒸气在一定温度和压力下通过催化剂反应生成甲醇。
在反应器内,采用适当的催化剂、反应温度和压力条件,可以提高甲醇的产率和选择性。
4.分离纯化:经过变换反应后,产生的反应混合物中含有甲醇、水、未反应的一氧化碳和二氧化碳等。
需要进行分离纯化工艺,将甲醇从混合物中提取出来。
常用的分离纯化方法包括蒸馏、吸附、结晶等。
5.回收利用:在分离纯化过程中,除了得到纯度较高的甲醇产品外,还会产生一些副产物和废弃物。
这些副产物和废弃物可以通过进一步处理和回收利用,以实现资源的综合利用和环境保护。
总的来说,焦炉煤气制甲醇工艺方案是将焦炉煤气中的一氧化碳和氢气转化为甲醇的过程。
通过预处理、净化、变换反应、分离纯化和废弃物处理等工序,实现了焦炉煤气的高效利用和甲醇产品的生产。
然而,在实际生产中,还需要根据具体情况进行工艺参数的调整和优化,以提高产量和甲醇的品质。
此外,还需要关注工艺过程中的能耗和环境污染问题,不断改进工艺方案,提高产能和资源利用效率,推动绿色发展。
焦炉煤气制甲醇的工艺技术现状及改进策略研究摘要:甲醇不仅可用于工业化学产品的生产原料,还可以作为吸收剂、液体原料等使用。
目前,工业中制备甲醇的工艺包括有天然气制甲醇、煤制甲醇以及焦炉煤气制甲醇。
焦炉煤气作为煤炭焦化附带的产物,通过焦炉煤气制备甲醇可提高资源的利用率。
关键词:焦炉煤气;甲醇;工艺技术;分析1导言目前,我国化工制品的生产领域对于甲醇制备的技术关注程度较高,使用焦炉煤气进行甲醇的制备,可以为甲醇综合性制备质量的改进提供成熟完整的支持。
因此,强化对焦炉煤气制甲醇工艺的关注,并对相关技术进行改进控制,是目前很多化工领域工作人员重点关注的问题。
2焦炉煤气制甲醇的工艺流程在进行焦炉煤气制取甲醇的过程中,首先需要对甲醇制备工艺的基本化学原理加以分析,使各类甲醇的制备工艺可以充分明确自身的价值。
甲烷在焦炉煤气制甲醇方面的应用最为重要。
要将甲烷如何转变为甲醇的原理进行总结研究,并从焦炉煤气资源净化处置的角度,制定符合甲醇制备技术特征的措施,保证焦炉煤气之中各类气体的构成成分可以得到合理的判断处置。
要对制备甲醇之中各类气体资源的有效性进行较为完整的分析,使甲醇的制备工艺可以更加完整有效的适应甲烷物质以及焦油的应用需要,保证甲烷物质可以经过有效的转化,充分适应甲醇的制备以及应用要求,保证甲醇制备工艺的危害性问题可以得到有效的排除处理。
在完成了初始性甲醇制备原料的供给之后,需要对甲醇制备的工艺难点具备较为完整的认知。
干法脱硫技术的应用,需要对硫含量进行完整的分析,并对催化氧化技术的关联性因素进行完整的分析,确保碳氢化合物可以更加充分的适应甲醇物质的制备需要。
要对合成塔之中的甲醇物质纯度加以研究,尤其要强化对二甲醚和乙醇等物质含量的关注,使精馏技术的设置可以具备较强的针对性,并为甲醇制取质量的优化提供有利支持。
3焦炉煤气制甲醇工艺的具体实施3.1焦炉煤气的气体净化焦炉煤气的气体净化是制甲醇中非常复杂的一个环节,虽然前期会提前处理焦炉煤气,但是由于其本身含有各种复杂的杂质,并不能在前期就将其处理的干净,其中还会有比如氰化氢、硫化氢等,为了在后期的转化中不使其中的催化剂失去活性而导致前功尽弃,一定要对焦炉煤气中的各种不利杂质进行深层透彻的去除,也是因为杂质的种类多且处理复杂,导致净化的工艺技术比较不易操作。
天然气制甲醇与焦炉气制甲醇工艺优化对比摘要:当前我国资源日益短缺,政府部门日益重视节能降耗问题,许多节能技术研究人员正在研究资源转换技术。
经过广泛的实际研究,人们发现,高效生产天然气和焦炉气体制甲醇不仅可以大大提高可再生资源的效率,而且还可以实现减少污染的目标。
在此基础上,从焦炉煤气和天然气角度分析了我国甲醇生产技术的现状,并对两种甲醇生产方法进行了优化比较研究,以期为相关行业的发展提供了参考。
关键词:焦炉煤气;天然气;制造甲醇;对比分析前言甲醇是化学生产中常用的原料之一,目前广泛应用于许多领域。
甲醇广泛用于药品、农药、燃料和其他化学生产系统。
目前,随着全球能源危机的严重发展,甲醇的生产和制造已成为关键的研究问题。
在天然气和焦炉煤气生产甲醇方面,解决优先问题和困难问题对生产产生了限制作用,处理技术问题是甲醇生产过程中亟待解决的问题。
一、工艺流程对比1.焦炉煤气制备甲醇的工艺流程焦炉气体是在工业炼焦过程中生产的,含有H2、CO和CO2等基本成分,甲烷、焦油、氨和硫是重要的结构成分。
在甲醇制备过程中,焦炉气体被输送到储气罐中,然后进行压缩和净化,以确保有效处置对甲醇制备有害的物质。
在初始净化结束时,配制人员应在废气中添加催化剂,使甲烷和碳氢化合物所代表的气体逐渐转化为H2和一氧化碳,并在获得较高比例H2和一氧化碳的基础上添加和缩放碳,通过气体压缩形成粗甲醇最后,应用精细蒸馏技术纯化原甲醇,实现精细甲醇的制备。
在甲醇制备过程中,主要工艺包括焦炉气体的净化、净化气体的转化以及精制甲醇的制备和合成。
所以在生产过程中也要控制技术要点。
首先,在焦炉煤气净化过程中,要注意净化程度的控制。
焦炉煤气中硫化物的不合理净化会严重影响甲醇的生产。
一般而言,有机脱硫是其技术应用的核心,操作人员必须确保每立方米净化气体的硫含量不超过100毫克。
第二,净化气体初转化时,应注意甲烷合成碳比的调整。
具体而言,在转换过程中,氢含量的增加应注意提高反应效率,避免二次反应,从而更好地控制成本。
焦炉煤气制甲醇系统湿脱硫工艺改进针对焦炉煤气制甲醇装置存在的压缩机易堵塞和夏季打气量偏低的问题进行探讨,通过实施增加焦炭过滤器和横管冷却器的改造,对甲醇湿脱硫工艺进行了有效的改进与完善,取得良好效果,既保护了系统主要设备,又可实现甲醇日增产量10吨左右,获得了一定经济效益。
标签:焦炉煤气;甲醇;湿脱硫;工艺改进唐山中润煤化工有限公司(以下简称中润公司)是开滦集团公司发展转型的试点企业,重点走煤-焦-化的发展思路,建设项目有220万吨/年焦化系统、20万吨/年焦炉煤气制甲醇系统、20万吨/年的粗苯加氢精制系统,其中,甲醇系统利用焦化富余的焦炉煤气为原料,采用纯氧转化、低压合成、三塔精馏工艺,项目一次设计,分期建设,一二期工程分别于2007年和2009年建成投产,项目在过去几年的运行中,公司对装置实施了一系列的技术改造和工艺优化,取得了不错的运行效果,同时,也出现了一些新的问题,文章就焦炉气压缩机易堵塞气阀和系统夏季打气量低的问题进行研究,并通过实施相应的技术改造,解决现存问题。
1 系统基本工艺和现存基本问题1.1 湿脱硫基本工艺公司焦炉煤气制甲醇项目湿脱硫采用酸碱反应工艺,主要脱除进系统焦炉煤气中的硫化氢,煤气从气柜送来后,压力0.02MPa,温度25-40℃,直接进入脱硫塔下部与塔顶喷淋下来的脱硫贫液逆流接触,发生脱硫液中的碳酸钠与硫化氢的化学反应,经过洗涤的焦炉气将硫化氢脱除至20mg/m3后送往焦炉气压缩机,脱硫液经喷射氧化再生槽系统得到再生,进行循环使用,再生得到的硫泡沫,经熔硫釜系统生产出硫单质。
1.2 现存主要问题(1)焦炉气压缩机容易堵塞气阀。
系统焦炉器压缩机采用的属往复式压缩机,在运行过程中,存在堵塞气阀的问题,需要定期检修,必须设置备机,在备机不充分的情况下可能造成不能满负荷生产,致使甲醇产品产量的降低,影响公司经济效益。
(2)夏季焦炉气压缩机打气量偏低。
夏季,整套装置水冷器换热效果不理想,机组的稳定运行受到严重影响,且压缩机的进气、排气温度偏高,压缩机打气量偏低,进而影响甲醇合成。
科技论坛1概述甲醇俗称木醇、木精,英文名为methanol ,分子式CH 3OH 。
是一种无色、透明、易燃、有毒、易挥发的液体,略带酒精味。
甲醇是重要有机化工原料和优质燃料,广泛应用于精细化工,塑料,医药,林产品加工等领域。
甲醇主要用于生产甲醛,消耗量要占到甲醇总产量的一半,甲醛则是生产各种合成树脂不可少的原料。
甲醇还是一种很有前景的清洁能源,甲醇燃料以其安全、廉价、燃烧充分,利用率高、环保的众多优点,替代汽油已经成为车用燃料的发展方向之一;另外燃料级甲醇用于供热和发电,也可达到环保要求。
2工艺背景近年来,随着钢铁工业对焦炭的巨大需求而高速发展起来的炼焦产业,在焦炭产能无序扩张、产量大幅度增长的同时,副产的大量焦炉煤气导致了焦炭产区的环境急剧恶化,不少单一炼焦的独立焦化企业“只焦不化”,对大量炼焦剩余的焦炉煤气采取点天灯方式燃烧排空,既严重污染环境,又造成资源浪费。
作为贫油、缺气的能源需求大国,充分、合理利用大量点天灯外排的焦炉煤气以及钢铁企业外排燃气,对建设资源节源型社会,实现经济可持续发展具有重要意义。
黑龙江建龙化工以焦化装置副产的焦炉气中提取氢气与炼钢装置副产的转炉气中的一氧化碳和二氧化碳为原料,生产最终产品为精甲醇。
焦炉气和转炉气中均含有CO 、CO 2、H 2等组份,两种气体均可用做生产甲醇的原料,拥有较大的焦炭生产装置和炼钢装置,从这一实际情况出发,将焦炭和炼钢生产与碳一化工紧密结合起来,把放散的焦炉气和转炉气加工成为用途广泛的甲醇产品,将资源优势转化为经济优势行之有效的途径。
同时亦能为我国实现焦炉气和转炉气生产甲醇体系能源化工产业新方向做出示范。
焦炉气主要含CO 、CO 2、H 2、CH 4等组份,焦炉气组成为表1。
转炉气主要含CO 、CO 2等组份,转炉气组成为表2。
2.1焦炉气气柜系统。
本装置采用10000m 3湿式气柜1台,正常气柜容积可满足0.5h 生产用气。
工作压力为3kPa ,工作温度约35℃。
焦炉煤气制甲醇的改进与创新我国的焦化行业,尤其是独立焦化企业剩余的焦炉煤气出路是个行业性的问题。
如果不能很好的解决这个问题,不仅造成企业的经济效益低下,更重要是的造成能源的极大浪费,并带来严重的环境污染,这与目前国家倡导的节能减排,清洁生产均不相符。
就如何合理利用剩余焦炉煤问题,近几年我国广大科技工作者进行深入研究和大胆尝试,焦炉煤气制甲醇就是解决这一问题的有效途径之一。
下面就10万吨/年甲醇装置的基本情况,运行实践和主要改进作一简要介绍。
一、生产工艺介绍。
利用焦炉煤气用纯氧部分氧化催化转化法制合成气生产甲醇装置,设计能力10万吨/年。
1、工艺流程。
图1.焦炉煤气制甲醇工艺流程框图2、各道工序的基本功能及组成变化(设计目标值)。
焦炉煤气部分氧化催化转化制甲醇根据各道工序的基本功能可分为以下五部分:一是空分功能,主要为转化提供合格的氧气以及生产过程所需要的氮气;二是脱硫净化功能,主要是为转化提供符合生产要求的原料煤气,同时满足合成气对硫、氯的净化要求;三是转化功能,主要是把煤气中的烃类物质经催化在水蒸汽的作用下转化为CO、CO2、H2满足合成需要的合成气;四是合成功能,主要是在合成催化剂的作用下将合成气合成甲醇;五是精馏功能,主要是将合成回收的粗醇加工成符合产品标准的甲醇和杂醇。
各工序工艺介质设计目标值见表1。
表1 各工序工艺介质设计目标值二、生产装置的选择。
1、空分装置。
为满足10万吨/年甲醇生产所需要的氧气、氮气,选用了KDON-6000/3000型空分装置一套。
主要参数如下:氧气6000Nm3/h,纯度99.6%;氮气3000 Nm3/h,纯度99.99%。
本装置采用目前较为先进的分子筛纯化增压流程,空气经袋式除尘后,由空压机增压至0.6MPa通过空冷塔冷却至16℃左右,进入分子筛纯化器,脱去空气中的水、二氧化碳、有机杂质等,然后分两路进入分馏塔,一路是大部分空气进入分馏塔中的主换热器,被返流气冷却至-172℃(其中小部分液空)进入下塔底部;另一路空气经增压机将压力增至0.8~0.9 MPa,经冷却后进入主换热器被冷至-108℃左右,再从主换热器中部抽出去透平膨胀机膨胀至0.14 MPa左右,以-165℃进入上塔进行精馏,获得产品氧气和氮气,部分污氮用作分子筛再生,出塔的氧气、氮气经氧压机、氮压机增压后送生产装置使用。
焦炉煤气制甲醇生产工艺的现状及改进摘要:中国是煤炭资源大国,焦化是煤炭的主要用途之一,中国的焦炭年产量超过 8000万吨,作为焦化工业的副产品,国内大规模生产焦炭的同时,必然会产生大量的焦炉煤气。
推动了焦炉煤气的有效利用,目前其利用方式有以下几个方面:1)用于气体发电取代传统的燃煤。
2)作为新型的气体燃料用于生活取暖和工业燃料。
3)用于化工生产,制甲醇、氢气、化学肥料等产品。
关键词:焦炉煤气;甲醇;生产工艺;改进1 焦炉煤气制甲醇生产技术现状焦炉煤气制甲醇生产工艺中,首先要进行原料的预处理过程,原料气进入气柜缓冲并稳压,之后进入气体压缩机,增压至 2.5 MPa 达到脱硫所需的压力,进入精脱硫装置,进行原料气的脱硫处理,完成粗脱硫和精脱硫两步后,使气体中的总含硫量大幅降低,避免催化剂中毒和仪器设备等的腐蚀。
脱硫完成后到达甲烷的转化工段,通过合适的转化工艺,将气体中的甲烷等成分转化成有效成分CO和H2,之后通过煤炭制气补碳以调整碳氢比,转化后的气体经合成气压缩机加压至 6.0 MPa,进入甲醇合成装置完成粗甲醇的制备,最后将甲醇精馏,生产出。
1.1 气体净化工段焦炉煤气的气体净化工段在整个工艺中尤为重要,经过初步处理的焦炉煤气中仍然有许多杂质未能去除干净,必须进行深度净化,在生产中脱硫要求较高时,常常将这两种方法相结合。
工业所需质量的甲醇送入罐区储存。
1.2 甲烷转化工段甲烷是焦炉煤气的主要成分之一,但其并不是合成甲醇的有效成分,不参与反应,可通过合适的工艺将其完全转化为对甲醇合成的有效成分。
目前工业上常用的甲烷转化工艺有蒸汽转化法、纯氧催化部分氧化转化法、非催化部分氧化转化法。
其中,纯氧催化部分氧化转化法在工业上应用最普遍,其转化原理是在转化炉上部燃烧室内,焦炉煤气中的部分 CH4、CnHm、H2与纯氧蒸汽中的氧进行燃烧,放出大量的热,以供给甲烷转化所需热量,上部高温气体进入下部催化剂层,焦炉煤气中 CH4及烯烃、炔烃在催化剂作用下与蒸汽进行转化反应。