焦炉气制甲醇补碳技术改造讨论.pdf

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1、技术管理焦炉气制甲醇补碳技术改造讨论赵玉国刘玲(河北金牛旭阳化工有限公司)摘要:本文介绍了焦炉气制甲醇装置补碳技术改造。针对以（1）改造方案焦炉煤气为原料生产甲醇中，氢碳比高于甲醇合成理论比例，氢外部采购CO2为罐车运输液态的，到厂后将其卸车于低温液气富裕量过大，因此由补碳来提高氢气利用率，从而实现增产增体储槽，利用公司富裕低压蒸汽做热源对CO2气化，气化后的效目的。分别从纯二氧化碳补充和利用合成闪蒸汽补碳来进行CO2采用弛放气压力作为动力，补充至压缩机一段入口混入原料对比介绍。焦炉气中，进行补碳。关键词：焦炉气；甲醇；补碳；氢碳比；增产（2）增产分析引言补碳后情况如下：随着焦炉气制甲

2、醇工艺的不断成熟和发展，增产增效成为了表3-1补碳后气体分析装置研究的新课题。补碳技术就是其中简单快捷的改造，我公司补碳前补碳后曾采用压缩工序前进行纯CO2补碳改造，经过实际运行实践后改H2COCO2N2CH4H2COCO2N2CH4造为闪蒸汽补碳，此项改造不仅起到补碳作用，同时更好的对合新鲜68.519.7新鲜67.919.88.132.90.588.992.650.48气56气85成废气进行了充分利用，减少碳损失，积极响应了国家环保要求。一、主要工艺流程入塔72.5入塔70.48.187.859.661.988.789.989.191.48气3气8焦炉煤气制甲醇装置工艺“纯氧—蒸汽

3、部分转化、低压合成、三塔精馏”工艺，在原料焦炉气中CO及CO2含量较低，H2和CH4表3-2补碳前后氢碳比含量高，甲烷转化后的转化气氢碳比高于理论2.15，甲醇弛放气补碳前补碳后中氢含量高，H2利用率低。新鲜气2.1662.045二、补碳改造原则入塔气4.0353.2251.液态高纯度CO2补碳通过改造，采用炉前补碳法进行补碳调整氢碳，使得氢碳比二氧化碳的影响趋近去于理论值2.05——2.15之间，经数据实际测算CO2每增加（1）甲烷转化CO2作用500Nm3/h，精甲醇产量增加0.44t/h。转化甲烷反应方程式：（3）结论CH4+H2O⇌CO+3H2+Q⑷采用炉前补碳调整了合理的氢碳

4、比，提高了有效气体反应CH4+2H2O⇌CO2+4H2+Q率；CH4+CO2⇌2CO+2H2+Q⑷经测算补入的碳约68%生成甲醇；CO+H2O⇌CO2+H2-Q⑷改造后总碳转化率达到85.8%，提高甲醇产量约3000吨/由反应中可知，CO2既是甲烷转化的产物，也是反应物，因此年。为了提高甲烷蒸汽转化率可以适当补充CO2，同时还能又有利于2.闪蒸气补碳改造第三个反应式的进行，提高CO。（1）改造方案（2）对甲醇合成影响对合成闪蒸槽排放的闪蒸气进行管路改造，将闪蒸气并入压甲醇合成反应原理：缩机一段入口焦炉气管道，与原料气混合进入焦炉气压缩机压CO+2H2⇌CH3OH+90.64KJ/mol

5、缩，到后系统利用。CO2+3H2⇌CH3OH+H2O+48.02KJ/mol（2）改造后分析由反应式可以看出，甲醇合成为放热反应，CO2放热少近一改造实施后，对新鲜气进行气体分析，发现CO2含量有所增半，因此适当控制CO2有利于合成催化剂床层温度控制，对CO、加，氢碳比降低，说明改造成功，采用闪蒸气补碳技改可实施。CO2的转化率有所提高。但CO2含量并不是越高越好，要适当控表3-3补碳后气体分析制，CO2含量高不仅影响主反应，且多产生一分子水，影响粗甲醇补碳前补碳后水分。H2COCO2N2CH4H2COCO2N2CH42.闪蒸气补碳闪蒸气的产生来自合成闪蒸槽，由甲醇分离器出来的粗醇进新

6、鲜气70.2618.458.062.50.58新鲜气70.1917.578.852.820.55闪蒸槽后，闪蒸气体减压后与驰放气混合送去燃料气缓冲罐，其主要气体成分含CO为3.36%(v)，CO2为45.78%(v)，甲烷为入塔气74.747.357.158.891.81入塔气72.887.028.4810.041.576.14%（v）。经分析讨论可补充到压缩机进口作为系统补碳气表3-4补碳氢碳比对比源。补碳前补碳后三、具体实施方案新鲜气2.3462.3221.高纯度液态CO2补碳入塔气4.6614.1552014年2月81技术管理采用闪蒸气补碳改造后CO单程转化率提高约1%，总碳转化

7、碳和合成闪蒸气补碳利用对比，最终确定采用投资少易操作闪蒸率没什么变化，按照补碳量为6.38kmol/h计算全年增加甲醇产气补碳工艺，充分利用闪蒸气中的碳优化焦炉煤气氢碳比（入塔量约1400吨。甲醇合成的反应式：气氢碳比由4.661降低到4.155，CO单程转化率提高近1%，），CO+2H2⇌CH3OH+90.64KJ/mol不仅达到增加甲醇产量和增加公司效益的目的，更好的减少了CO2+3H2⇌CH3OH+H2O+48.02KJ/molCO2排放