关于焦炉煤气制甲醇的补碳问题
焦炉气制甲醇装置补碳技术应用总结
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提高焦炉气甲醇生产中总碳利用率的措施
ｔ ｏ ｔ ａ ｌ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｂ ｙ １ ９ ｔ ／ ｄ ａ ｎ ｄ ９ ． ４ ％ ｉ ｎ ｌ ａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｐ ｅ ｉ ｒ ｏ ｄ ｏ ｆ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ，ａ ｎ ｄ ＣＯ ２ ｅ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ８ ６ ２ ３ ｔ ／ ａ 。
ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｆ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｌｅ ｆ ｓ ｈ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｇ ａ ｓ ｉ ｓ ｌ ｏ ｗｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｔ ａ ｒ ｇ ｅ ｔ ，ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｔ ａ ｋ ｅ ｎ ｔ ｈ ｕ ｓ
合 成 系统工 艺流 程如 图 ２所 示 。
２ ０ ． ９ ２ ％， Ｎ ２ ３ ． ｏ ４ ％， Ｃ Ｈ ２ ． １ ８ ％ 。焦 炉 气 先 经 精 脱 硫净 化 系统 再 进 入 转 化 炉 ， 在 富 氧 和水 蒸 气 下 发 生转 化反 应 ， 出转 化 炉 的转 化气 经合 成 气 压 缩 机 增压 后送 入 甲醇合 成塔 ， 反应 生 成 的粗 甲醇 经精 馏后 得 到精 甲醇 。
２ 生产情 况
在 甲醇 合成 催化 剂 的使 用 初期 ， 转 化 炉炉 膛 温 度控 制在 （ １ ０ ５ ０－ ４ － １ ０）℃ ， 转 化 炉 出 口气 体 温 度控制在 （ ９ １ ０－ ４ － ３ ）℃ ， 操作压力为 ２ ． １ ５ ＭＰ ａ 。
补碳技术提高甲醇装置环保指标
补碳技术提高甲醇装置环保指标补碳技术提高甲醇装置环保指标补碳技术是一种提高甲醇装置环保指标的方法。
下面将逐步介绍如何利用补碳技术来改善甲醇装置的环保性能。
首先，我们需要了解补碳技术的原理。
补碳技术是指将二氧化碳（CO2）从大气中捕捉并储存起来，以减少其在大气中的排放量。
甲醇装置是二氧化碳的主要排放来源之一，因此采用补碳技术可以有效减少甲醇装置的碳排放量。
第二步，我们需要考虑如何在甲醇装置中应用补碳技术。
一种常见的方法是通过安装碳捕集设备来收集二氧化碳。
这些设备可将工厂排放的二氧化碳捕捉并将其转化为液体或固体形式。
捕集到的二氧化碳可以用于其他工业过程，例如钻井或生产肥料。
第三步，我们需要关注储存捕获的二氧化碳。
捕获到的二氧化碳一般需要进行长期储存，以防止其重新进入大气。
常用的储存方法包括地下封存和注入海底。
这些储存技术需要确保二氧化碳长期安全地储存，以防止其对环境造成污染。
第四步，我们应该考虑补碳技术的成本效益。
尽管补碳技术可以显著降低甲醇装置的碳排放量，但其实施成本可能较高。
因此，在使用补碳技术之前，我们需要进行经济评估，并确定其对甲醇装置的长期环保效益是否能够抵消实施成本。
最后，我们需要关注补碳技术的可持续性。
尽管补碳技术可以降低甲醇装置的碳排放量，但我们也应该寻求其他环保替代方案，如开发可再生能源和改进生产工艺。
这样能够综合利用各种技术手段，最大程度地提高甲醇装置的环保性能。
总之，通过采用补碳技术，我们可以有效减少甲醇装置的碳排放量，提高其环保指标。
然而，我们在应用补碳技术时需要考虑到成本效益和可持续性，并积极寻求其他环保替代方案，以实现更全面的环境保护目标。
焦炉煤气制甲醇的补碳
焦炉煤气制甲醇的补碳摘要：目前甲醇生产原料比较复杂，不同原料气的氢碳比往往偏离理论值，需对其补碳或脱碳。
焦炉煤气制甲醇工艺刚刚兴起，其原料气也存在着氢过剩的现象，大量的氢被浪费掉，但至今一直未有对焦炉煤气制甲醇补碳的工艺。
自工业革命以来，向大气中排入的二氧化碳逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题。
用工业生产中这些排放的二氧化碳与焦炉煤气制甲醇工艺中过剩的氢合成甲醇，这样不仅可以节能减排、保护环境，还可以优化工艺，增加产量。
关键词：焦炉煤气甲醇补碳1 补碳方案的理论基础甲醇是由一氧化碳、二氧化碳与氢气在一定温度、压力和催化剂条件下反应生成的。
反应式如下：CO+2H2=CH3OH△H=-90.56kJ/molCO2+3H2=CH3OH+H2O△H=-49.43kJ/mol根据上述反应方程式可知,氢与一氧化碳合成甲醇的物质的量比为2，与二氧化碳合成甲醇的物质的量比为3。
当一氧化碳与二氧化碳都存在时，对原料气中氢碳比（M值）用下式表达:M=(H2-CO2)/(CO+CO2)=2.05～2.15生产中合理的氢碳比例应比化学计量比稍高一些，按化学计量比值，M值约为2，实际生产中控制得略高于2，即通常保持略高的氢含量。
过量的氢气可抑制羰基铁与高级醇的生成，并对延长催化剂寿命起着有益的作用。
补碳对焦炉煤气制甲醇工艺有如下优点：(1)利用合成反应中过剩的氢来合成甲醇，减少不必要的浪费，提高产量；(2)补碳后会将过量的氢消耗掉，减少压缩机的无用功，提高压缩机效率；(3)补碳可利用副产廉价二氧化碳，降低补碳成本，提高企业竞争力。
(4)补碳可减少污染，减少温室效应，保护环境。
2 补碳位置的选取补碳位置选取的不同，会有不同的影响。
2.1 转化炉前或转化炉后的补入转化气中CO与CO2的相对比例是由转化炉中的变换反应所决定的[2]，CO+H2O==CO2+H2二氧化碳在转化炉前补入可抑制CO转化为CO2，提高入合成塔气CO含量。
煤气质量对甲醇生产的影响及解决措施经验谈
煤气质量对甲醇生产的影响及解决措施经验谈【摘要】甲醇的生产质量会直接受到煤气质量的影响，如果煤气质量无法达到甲醇生产的要求，例如：利用企业的煤气系统开展甲醇生产，会严重影响其产量的稳定性，要想解决这一现状，就需要改进技术，利用科学的技术对煤气进行处理，例如：低温水洗、焦炭过滤-----只有这样不断提升煤气质量、使其达到相关的生产标准，才能提高甲醇生产质量，本文针对这一问题展开讨论，科学分析了煤气质量对甲醇生产的影响，以及对应需要的解决措施。
【关键词】煤气质量甲醇生产影响解决措施近年来，一些化工生产企业，面临着一个共性问题，那就是在甲醇生产设备十分先进的情况下，煤气质量却达不到标准要求，不能够达到甲醇生产的要求，这样的现实使得一些企业面临着甲醇生产的危机，如何解决这一问题已经成为众多企业科研人员正在探索的问题，只有加强对煤气质量的改造，利用先进的煤气处理技术，完善对煤气的预处理，达到对煤气质量的全面优化，最后达到满足甲醇生产的需求。
1 主要问题分析第一，煤气质量主要是由炼焦生产引起的，具体表现为：大小炉门没有按时换新与维修，炉门存在缝隙，不具备良好的密封条件，集气管道没有足够的压力、拦焦机清门与清框功能没有恢复——这些项目都会导致炉门密封性，炭化室里面有空气渗透现象，煤气中的氮气含量过高，比原本的设计值多出几倍以上，标准指标为在4%范围内，然而实际数值达到了15%到18%，所以，导致了荒煤气量高处了原本的设计范围，空气的渗入是导致炉顶温度高的根本因素，由此又造成了荒煤气质量与成分的变化，萘、CO、CO2、N2——的含量都远远超过一般的焦炉，其中的有效组成成分例如：CH4、H2 的含量也会在很大程度上减少，焦油多数不含有轻质成分，但是具有很大粘度，煤气由于内部含有太多的萘，会导致初冷器具有很高的阻力，需要多次冲洗。
第二，电捕焦油器不具备良好的除油作用，例如：来自于世界知名国家的电捕焦油器在维修后不能达到标准要求，在电捕以后，煤气内部会含有过量的焦油。
焦炉煤气制取甲醇合成原料气技术评述
焦炉煤气制取甲醇合成原料气技术评述经过将焦炉煤气加工生产为CH3OH，不只是能够让废弃资源得到高效的利益，另外，还可以减小对周边环境产生的影响。
针对于这类操作技术，下文对将焦炉煤气加工生产为CH3OH的技术展开了重点分析，同时对技术内存在的缺陷展开了研究，目的是推动这一技术持续、深入的发展。
标签：焦炉煤气；制取甲醇；合成原料气；技术评述对于将焦炉煤气加工生产为CH3OH的企业而言，预防自身的生产建设对周边环境产生的不利影响，能够让企业自身的工作效率得到提升，推动企业提高经济利益，为企业后期的发展打下坚实的基础。
一、非催化技术焦炉煤气当中的非催化环节的氧化技术，其实质是在转化炉当中与媒介（CH4）进行接触，未充分氧化的方式。
按照有关的科学研究以及实践工作了解到，若是在温度处于1410℃～1430℃区间内，压力处于3.0MPa～3.5MPa状态中出现绝热反应，如果CH4的实际含量是在0.3%～0.4%范围内，则对非催化技术进行应用。
不用再转换炉内添加催化剂，同样不用把焦炉煤气内部的无机硫以及有机硫展开划分，直接就能够使用高温完成对CH4的转换工作。
此技术现在相对成熟，另外，其整个转换流程清晰可见然，不存在太大操作难度、亦或是过于复杂的操作方式。
可是，与催化方式进行对比，这一转换方式要将大量的O2以及焦炉气消耗掉。
以此转换方式为前提对压力开展设计工作期间，要设置一个压力体系，比如将6.0MPa作为初始值的压力体系，其目的是为了方便未来对硫化物展开对应的操作施工。
二、催化技术在使用催化方式将焦炉煤气加工生产为CH3OH过程中，存在的转化方式：第一，间歇类型的催化以及转化方式，第二，连续状态的催化以及转化方式。
在面对其具体进行论述：（一）间歇类型的催化以及转化方式这一方式的特点是焦炉气内部的烃进行转换期间使用的热量，要经过间歇进行加热的方式最终获取。
这一方式要通过吹风以及制气这两个环节，二者耗费的时长基本相同。
焦炉气甲醇装置补碳关键技术
焦炉气甲醇装置补碳关键技术焦炉气甲醇装置补碳关键技术焦炉气甲醇装置是一种将焦炉气转化为甲醇的技术装置。
在这个过程中，补碳是非常关键的一步。
下面将逐步介绍焦炉气甲醇装置补碳的关键技术。
第一步：焦炉气收集焦炉气是焦炉煤炭燃烧后产生的气体，其中含有一定的一氧化碳和二氧化碳。
在焦炉气甲醇装置中，首先需要对焦炉气进行收集，并将其送入后续的处理设备中。
第二步：气体净化焦炉气中含有一些杂质，例如硫化物、氰化物、氟化物等，这些杂质会对后续的催化剂和反应器产生负面影响。
因此，在进行补碳之前，需要对焦炉气进行净化处理。
净化过程通常包括除尘、脱硫、脱氰等步骤，以确保气体的纯净度。
第三步：补碳反应补碳反应是焦炉气甲醇装置中最关键的步骤之一。
在这一步骤中，焦炉气中的一氧化碳将与水蒸气进行反应，生成甲醇。
这个反应通常在催化剂的存在下进行，并在一定的温度和压力条件下进行。
催化剂的选择和反应条件的优化对反应效率和甲醇产率有着重要影响。
第四步：甲醇分离在补碳反应后，甲醇与其他气体组分混合在一起。
为了得到纯净的甲醇产品，需要对混合气体进行分离。
常用的分离技术包括蒸馏、吸附、膜分离等。
这一步骤的目标是将甲醇与其他气体组分分离出来，并获得高纯度的甲醇产品。
第五步：尾气处理在焦炉气甲醇装置中，产生的尾气中可能含有一些未反应的气体和杂质。
为了确保环境友好和资源的高效利用，需要对尾气进行处理。
尾气处理通常包括除尘、脱硫、脱氰等步骤，以减少对环境的污染。
综上所述，焦炉气甲醇装置的补碳关键技术包括焦炉气收集、气体净化、补碳反应、甲醇分离和尾气处理。
这些关键技术的优化和协调将直接影响到焦炉气甲醇装置的反应效率和甲醇产率。
在未来，随着技术的不断发展和创新，相信焦炉气甲醇装置补碳关键技术将会进一步完善，为我国的能源转化和环境保护做出更大的贡献。
焦炉煤气制甲醇补碳工艺的探讨
（ 山西 焦煤 五麟 煤 焦开发 有限 公 司， 山西 汾 阳
摘 要 ：焦炉煤气制甲醇工艺日 趋成熟 ， 为了充分利用资源 ， 达到节能降耗的要求，采用精馏不凝气进行补碳操作，应用
于实际生产当中 ，这样可以变废 为宝 ，增加 资源 的综合利用率 ，真正 的作到节能降耗 、保护环境 ，可以优化工艺 ，提 高甲醇产 量。
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ ；ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｌ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ａ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ；ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｅ
山西焦煤五麟公 司焦 炉煤气 制 甲醇设 计 能力 为 １ ０万 ｔ ／ ａ ， 配套 的精馏装置 可排放 的不凝 气约 １ ４ ６ ｍ ／ ｈ （ 其中 Ｃ Ｏ ，比例 占
第４ ２卷第 １ 期
２ ０ １ ４年 １月
广
州
化
工
Ｖｏ ｌ ＿ ４ ２ Ｎ ｏ ． １
Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
焦 炉煤 气 制 甲醇 补 碳 工 艺 的探 讨
张 猛 ，李 金 凤
Ｚ Ｈ Ａ ＮＧ Ｍｅ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ ｉ ｆ ｎ— ｆ ｅ ｎ ｇ （ Ｗｕ Ｌ ｉ ｎ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｃ ｏ ｋ ｅ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｃ ｏ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｘ ｉ Ｆ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ ０ ３ ２ ２ ０ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
约６ １ ％） ，未 改造 前没有 利用 而是 直接对 空排放 ，存 在着安 全 隐患和污 染环 境 的 问题 Ｊ ，为 了充分 做 到节 能 降耗 、保 护 环
焦炉煤气制甲醇生产工艺的现状及改进
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。
煤气质量对甲醇生产的影响及其对策研究
煤气质量对甲醇生产的影响及其对策研究摘要：甲醇是重要的工业原料，也是如今新兴的汽车能源，它能够减小人们对石油的依赖，同时耗费的成本也更低。
焦炉煤气是生产甲醇的重要原料，但由于煤气的产生受到多种因素影响杂质较多，所以煤气质量就成为甲醇产量、质量的重要决定因素。
对此，笔者分析了影响煤气质量的几点因素，并对如何加强煤气质量，提升甲醇生产效率提出了相关对策。
关键词：煤气质量甲醇问题对策一、前言甲醇，结构简式CH3OH，分子式CH4O，相对分子质量32.04，沸点64.7度，也叫“木醇”、“木精”、“工业酒精”，是结构最简单的饱和一元醇。
甲醇有酒精气味，无色易挥发，常用于制造甲醛、农药、有机物萃取剂及酒精变性剂等。
目前，甲醇还作为一种新型的替代能源受到人们的关注，以甲醇及其他物质作为能源的汽车已经在我国的多个地区出现。
甲醇的制取方法中，焦炉煤气制造甲醇是近年来获得应用和重视的新方法。
一来能够减轻对石油的需求。
二来生产成本相对较低，相比于煤与天然气，焦炉煤气生产甲醇的成本可以降低百分之二十到二十七。
再有就是经济效益比较高，使用焦炉煤气生产尿素等化肥或发电都没有生产甲醇带来的利润大，所以，使用焦炉煤气制造甲醇十分合理。
二、甲醇生产中煤气的质量问题焦炉煤气既然是甲醇生产的主要原料，它的质量自然会对甲醇的产量造成影响。
在分析这个问题前，我们有必要厘清利用焦炉煤气生产甲醇的流程与工艺。
与天然气为原料相似，甲醇的诞生是将煤气中的甲烷经由转化手段合化成甲醇，只是焦炉煤气作原料相对复杂，因为其中除了氢气、一氧化碳、二氧化碳等制造甲醇的有用物质外，还含有大约四分之一甲烷及少量硫化物、焦油、萘、氨、苯等物质[1]，除了甲烷经过转化后能被有效利用外，其他成分都不利于甲醇合成。
因此，焦炉煤气净化及甲烷的转化是焦炉煤气制造甲醇的重点和难点，也正是因为比较难，所以煤气的质量就不易获得保障，对于甲醇生产来说，很容易导致成品产量下降、质量降低。
甲醇合成系统补碳技术研究
总第192期2021年第2期山西化工SHANXI CHEMICAL INDUSTRYTotal192No.2,2021考趣対迄心口DOI：10.16525/l4-1109/tq.2021.02.21甲醇合成系统补碳技术研究靳嵩（山西焦煤集团五麟煤焦开发有限责任公司，山西吕梁032200）摘要：为解决焦炉煤气合成甲醇系统中碳含量不足的问题，在研究当前甲醇合成系统现状的基础上，采用直接补充CO2的方式提高甲醇产量，降低合成甲醇的成本，并完成补碳工艺流程和具体实施方案的设计，最后对补碳工艺下的相关工艺和经济效益进行核算和分析。
关键词：甲醇合成；焦炉煤气；补碳工艺；气化器；甲醇产量中图分类号.TQ522.6文献标识码:A文章编号:1004-7050（2021）02-0067-02引言焦炉煤气作为焦化厂的主要副产品，是工业中重要的燃料和化工原料。
焦炉煤气中富含氢气、一氧化碳、二氧化碳以及甲烷等气体，当前主要用于合成甲醇，作为燃料和基础工业原料使用。
但是，在焦炉煤气制甲醇合成系统中的原料气、工艺、设备等还存在一定的缺陷，导致所合成甲醇能耗高、废气多、合成效率低、产品纯度低等问题皿。
本文将针对甲醇合成系统碳含量不足的问题对系统工艺进行优化改进。
1甲醇合成系统现状分析目前,焦化厂大都以剩余焦炉煤气为原料，采用铜基催化剂，通过低压法制备甲醇。
甲醇合成塔为合成系统的关键装置,其设计生产能力为年10万t/a,设备操作温度为255°C，额定工作压力为5.8MPa o 自甲醇合成系统投产以来，甲醇的产量达到预期的水平,但是根据所配置设备的能力，甲醇合成系统及工艺还存在进一步优化改进的问题。
为进一步增加甲醇合成的产量，在原甲醇合成塔的基础上为其新增并联甲醇合成塔，与此同时还降低了甲醇的生产成本。
实践表明，并联新的甲醇合成塔后，系统中CO和CO2的转化率得到显著提升,进而导致循环气中的CO和CO2含量明显降低,有时会降低至2%以下。
焦炉气制甲醇工艺补碳提高甲醇产量探讨
焦炉气制甲醇工艺补碳提高甲醇产量探讨针对兖矿国际焦化有限公司焦炉气甲烷部分氧化转化制甲醇装置氢气过剩，利用率低，在用焦炭+蒸汽制水煤气补充至入合成新鲜气中提高甲醇产量，取得良好运行效果。
标签：造气炉焦炭水煤气甲醇1 概述甲醇作为一种重要的化工原料，在化工生产中发挥着重要作用。
它是重要有机化工原料和优质燃料。
主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品[1]，甲醇亦可代替汽油作燃料使用。
目前主要甲醇生产工艺：①天然气制甲醇；②煤、焦炭制甲醇；③油制甲醇；④联醇生产；⑤焦炉气制甲醇。
本文主要探讨焦炉气制甲醇的优化改进。
2 焦炉气制甲醇的优缺点我公司（兖矿国际焦化有限公司）焦炉气制甲醇工艺介绍：焦炉产生的焦炉煤气经脱硫、脱氨、脱苯等工艺得到净煤气送到甲醇气柜，经焦炉气压缩机加压进加热炉对流段预热至240℃左右进入精脱硫系统，煤气出精脱硫进入饱和塔饱和增湿后加热至550℃进入转化炉，煤气中甲烷在镍基触媒催化下发生转化反应：CH4+H2O→2CO+3H2+Q[2]，转化后新鲜气送入合成系统生产甲醇。
焦炉气制甲醇与传统水煤气制甲醇相比充分利用焦炉废气，从整体甲醇成本上相比成本较低。
焦炉气技术指标转化后新鲜气成分：从转化后新鲜气成分中可以看出：焦炉气催化纯氧得到的合成气氢碳比=（H2-CO）/（CO+CO2）=2.34，用于生产甲醇则氢气过剩[3]，多余的氢气回焦炉烧掉，造成浪费。
3 解决办法作为合成气中氢气过剩，为降低氢碳比，充分利用焦炉气中的氢气，需增加合成气中CO含量来降低氢碳比，提高甲醇产量。
结合焦化企业富余焦炭产品，我们主要来探讨针对于焦化企业采取的焦粒制气补碳法：焦炉煤气常用的补碳方法是采用块煤制气，然后经压缩、脱硫、脱碳（脱出的CO2返回煤制气炉），制成含CO和H2 且碳多氢少的水煤气，在进入合成气压缩机之前补入合成气中调整其氢碳比。
焦化厂因地制宜地以粒焦为原料制气，比块煤制气补碳更为经济。
焦炉气甲醇装置补碳技术应用总结
焦炉气甲醇装置补碳技术应用总结焦炉气甲醇装置补碳技术应用总结焦炉气甲醇装置补碳技术是一种将焦炉气中的二氧化碳转化为甲醇的技术。
它可以降低温室气体排放，同时为能源利用提供更多的选择。
下面我将逐步介绍焦炉气甲醇装置补碳技术的应用。
第一步，焦炉气的收集与净化。
焦炉气是在冶炼焦炭过程中产生的一种含有二氧化碳、一氧化碳和氢气等成分的废气。
为了进行后续的甲醇转化，首先需要对焦炉气进行收集和净化。
收集可以通过管道系统将焦炉气集中起来，净化则是利用吸收、吸附等技术将气体中的杂质去除。
第二步，甲醇合成。
净化后的焦炉气中主要含有二氧化碳和一氧化碳，这两种气体是甲醇合成的重要原料。
甲醇合成是利用催化剂将二氧化碳和一氧化碳转化为甲醇的过程。
这个步骤需要将焦炉气通过一系列的反应器，控制温度、压力和催化剂的选择，最终得到甲醇产物。
第三步，甲醇的提纯。
合成得到的甲醇还需要进行提纯，以去除其中的杂质。
甲醇的提纯可以通过蒸馏、吸附等方法进行。
提纯后的甲醇可以用于工业用途，如作为溶剂或合成其他化学品；也可以用作燃料，如甲醇汽车燃料。
第四步，二氧化碳的回收利用。
焦炉气甲醇装置补碳技术的核心在于将焦炉气中的二氧化碳转化为甲醇。
但是，甲醇合成过程中产生的二氧化碳并非全部被转化为甲醇，还有一部分二氧化碳未被利用，这时需要进行回收。
未被利用的二氧化碳可以被压缩储存或者用于其他工业过程，如油田注入增产和碳酸化水泥生产等。
综上所述，焦炉气甲醇装置补碳技术的应用可以通过焦炉气的收集与净化、甲醇合成、甲醇的提纯和二氧化碳的回收利用等步骤实现。
这项技术可以有效减少温室气体排放，为能源转化提供了一种可持续发展的选择。
焦炉气制甲醇补碳
焦炉气制甲醇补碳探讨摘要:分析了焦炉气制甲醇补碳的原理、途径和经济合理性。
关键词:焦炉气甲醇补碳中图分类号:te6 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2011)07(b)-0104-01引言焦炉气属炼焦副产品,是重要的化工原料和燃料,以往由于种种原因,大量焦炉气未能得到有效利用,不仅损失资源,且污染环境。
在目前能源趋于紧张、环保政策日渐严格的形势下,建设大型机械化焦炉已成为国内炼焦行业的方向,为焦炉气的规模利用提供了条件,特别是近年来甲醇市场连续走俏,使得以焦炉气为原料生产甲醇成为热点[1]。
以纯焦炉气为原料,因焦炉气本身氢多碳少,是否需要补碳？如何补碳？其经济性如何？1 补碳的原理目前河北金牛旭阳化工有限公司主要采用四川天一科技有限公司的“纯氧-蒸汽部分转化、低压合成、三塔精馏”工艺。
纯氧-蒸汽部分转化制甲醇合成气,其反应式如下:(1)转化反应:ch4+h2o→co+3h2+qch4+2h2o→co2+4h2+q(2)甲醇合成反应:co+2h2→ch3oh-qco2+3h2→ch3oh+h2o-q从反应式可以看出,h2与co合成甲醇的物质的量比为2,与co2合成甲醇的物质的量比为3。
当co和co2都有时,对甲醇新鲜合成气中氢碳比的要求有以下表达式:f =(h2-co2)/(co+co2)=2.05～2.15当f >2.15时,代表新鲜合成气中氢多碳少,此时,甲醇合成回路循环气量大,联合压缩机功耗大,弛放气量也大,致使有用的h2、co 随弛放气送入燃料系统烧掉,造成严重浪费。
优化的重点在于如何获得更多的co和co2。
当f <2.05时,代表新鲜合成气中碳多氢少,这样的组分不能满足合成甲醇的要求。
碳过剩而氢不足,优化的重点在于脱除多余co和co2以获得更多的氢。
当f =2.05～2.15时,甲醇新鲜合成气中氢碳比正好满足合成甲醇的化学计量比要求。
甲醇合成回路循环气量以及弛放气量、联合压缩机功耗均较氢碳比不合适的小的多[2～4]。
焦炉煤气制甲醇工艺中氢资源浪费和碳排放问题的解决
焦炉煤气制甲醇工艺中氢资源浪费和碳排放问题的解决摘要：焦炉煤气为煤炭焦化生产过程中的副产物，充分对焦炉煤气的再次利用不仅会降低环境污染，而且还会减少能源浪费。
其中，焦炉煤气制备甲醇为其主要利用途径之一。
焦炉煤气制备甲醇的实际生产过程中存在转化率低的问题，从而导致压缩机能耗过大的同时限制甲醇产量。
在当前焦炉煤气制备甲醇工艺所排放的驰放气中70%以上为氢气和二氧化碳。
驰放气的肆意排放不仅造成氢资源的浪费，而且二氧化碳的排放还会加剧温室效应。
因此，为解决焦炉煤气制备甲醇的氢资源浪费和碳的排放问题，本文将对焦炉煤气制甲醇的工艺进行优化。
关键词：焦炉煤气；甲醇；氢循环率；碳排放；能量成本引言焦炭为煤炭再次加工的产品，随着我国钢铁行业对焦炭的需求量越大，促使焦炭的产量大幅增加。
焦炉煤气作为煤炭炼制焦炭过程中的产物，在最初期采用点天灯的方式对其进行处理，该种处理方式不仅造成资源的浪费，同时导致环境的污染。
目前，焦炉煤气在全新技术的指导下可知制备成甲醇、合成氨等产品。
但是，针对焦炉煤气制备甲醇工艺而言，生产能力不稳定、能耗较大均是其所主要存在的问题。
为此，急需对焦炉煤气制备甲醇工厂进行技术，在提高企业工作效率的同时，减少资源的浪费。
1传统煤制甲醇工艺原煤在研磨机中磨碎，粉煤通过载气CO2通入气化炉中，在气化炉中生成粗合成气。
粗合成气的热量回收来产生高压蒸汽或采用蒸汽透平发电。
为了获得理想的甲醇合成氢碳比，需要增加水煤气变换反应将CO和H2O转化成H2和CO2，得到H2/CO比为约2的合成气。
传统煤制甲醇过程主要包括空分、煤气化、水煤气变换、酸气脱除、甲醇合成以及甲醇精馏等单元。
煤气化炉采用粉煤气化技术，煤在气化炉中的反应包括热解和气化过程，热解过程采用RYield反应器，气化过程采用RGibbs反应器，碳的转化率>99%。
甲醇合成采用RPlug动力学反应器，催化剂为Cu/Zn/Al2O3。
甲醇反应单元生成的粗甲醇经过预热后进入甲醇精馏单元，甲醇精馏单元采用Lurgi提出的由预精馏塔、高压塔和常压塔构成的三塔精馏工艺，高压塔和常压塔的进行双效热集成。
焦炉气制甲醇装置补碳技改小结
焦炉气制甲醇装置补碳技改小结
赵国兵;李彦红
【期刊名称】《中氮肥》
【年(卷),期】2022()2
【摘要】山西焦化股份有限公司2008年6月建成投产的200 kt/a甲醇装置与2013年6月建成投产的140 kt/a甲醇装置原设计生产原料均为焦炉气配水煤气,2015年12月,由于市场行情、环保等方面的原因,水煤气系统停运,甲醇装置原料气仅有焦炉气,甲醇合成气之氢碳比严重失调。
通过研究与考察,决定在焦炉气中补碳(CO_(2))以适当优化甲醇合成气的氢碳比。
通过对焦炉气压缩机入口补
CO_(2)、焦炉气压缩机出口补CO_(2)、气柜入口焦炉气补CO_(2)三种方案的对比分析,在对焦炉气补CO_(2)安全性充分分析的前提下,确定采用气柜入口焦炉气补CO_(2)的方案。
焦炉气补CO_(2)项目无论是租赁设备还是正式安装设备投入试运行后,运行状况均良好。
此举优化了系统生产,降低了单位产品消耗,提高了甲醇产量,同时还形成了一种新的CO_(2)资源化利用技术,具有良好的经济效益和社会效益。
【总页数】4页(P54-57)
【作者】赵国兵;李彦红
【作者单位】山西焦化股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ223.121
【相关文献】
1.20万t/a焦炉气制甲醇系统技改小结
2.焦炉气制甲醇工艺补碳提高甲醇产量探讨
3.焦炉气制甲醇补碳技术改造讨论
4.焦炉气低温精馏制 LNG、补碳生产甲醇的可行性研究
5.焦炉气制甲醇生产用水系统的技改小结
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关于焦炉煤气制甲醇的补碳问题刘洪斌赵丹（吉林东圣焦化有限公司吉林省白山市134308）摘要：焦化厂的剩余焦炉煤气（COG）制甲醇工艺，在国内已普遍推广开来。
但由于COG中的氢碳比远高于甲醇合成所需的理想比例，大量氢气存在于弛放气中，降低了COG的利用率。
如对COG适当的补充碳源，优化甲醇合成气体的氢碳比，使COG得到充分合理利用，既可减少COG的浪费，又可增加甲醇产量，提高甲醇装置的整体经济效益。
关键词：焦炉煤气甲醇补碳1.0 前言：当前，对COG制甲醇装置补充碳源的手段较多。
距钢厂较近的装置可补充转炉煤气；距化肥厂较近的装置可补充脱碳工序的弛放气；如果附近有二氧化碳或其他碳源亦可补充。
对于独立焦化厂，不具备上述条件，即可利用变压吸附（PSA）技术，从甲醇弛放气中回收碳源，即回收含CO、CO2、CH4等有效组分(富碳气)，补充到甲醇系统中，从而降低甲醇合成气体的氢碳比，达到优化指标的目的。
利用PSA技术，从甲醇弛放气中提取富碳气是一项成熟技术，国内已有多家生产甲醇的化工厂应用。
例如某天然气制甲醇企业的甲醇弛放气PSA补碳装置，从2004年投产至今，一直稳定运行。
吸附剂（分子筛）只在2011年做少许添加。
2.0 甲醇弛放气PSA补碳工艺2.1 甲醇弛放气PSA补碳技术吸附分离过程是用多孔固体(吸附剂)处理流体(气体或液体)混合物，使其中所含有的一种或多种组分积聚或凝缩在其表面，达到分离目的的化工单元操作。
国内的科研单位已研究生产出符合甲醇生产补碳工艺要求的PSA吸附剂。
并根据吸附剂的性能，设计开发了甲醇弛放气PSA补碳工艺，见图一：该工艺依托先进的PSA吸附剂研究成果，充分利用了各种吸附剂对气体吸附选择性的不同，把传统甲醇弛放气PSA工艺中的产品种类由2种变为3种，由只能用于甲醇弛放气制氢工艺发展到为甲醇系统补碳工艺，极大的拓展了PSA技术的应用领域。
使得天然气制甲醇和COG制甲醇工艺中的多氢少碳问题得到很好的解决［1］［2］。
该技术在甲醇行业迅速得以推广，先后有山西焦化集团有限公司、神华乌海煤焦化有限公司等十余家甲醇生产企业，采用了该项技术，取得了良好的经济效益。
2.2 某天然气制甲醇企业甲醇弛放气PSA补碳装置该厂以天然气为原料的甲醇生产企业。
甲醇生产能力为30万吨/年。
甲醇系统于2004年选用甲醇弛放气PSA补碳工艺，采用冲洗流程处理甲醇合成弛放气。
PSA补碳装置投用以来，生产稳定运行,各项指标均达到了设计要求。
以设计能力为10万吨/年的1#车间为例，甲醇弛放气PSA补碳装置投用后，年产量由10万吨增加到12万吨，涨幅20%，企业取得了良好的经济效益。
表一为该厂2012年4月1日和4月2日的运行数据。
表一天然气制甲醇工艺甲醇弛放气PSA补碳装置运行数据统计表组分CO CO2CH4H2N2Σ组成V% 3.01 4.99 6.83 83.71 1.46 100 弛放气流量（Nm3/h) 526.75 873.25 1195.25 14649.25 255.50 17500组成V% 9.01 21.32 25.65 41.53 2.49 100 富碳气流量（Nm3/h) 365.81 865.59 1041.39 1686.12 101.09 4060组成V% 8.15 0.05 8.09 77.79 5.92 100 富氮气流量（Nm3/h) 143.44 0.88 142.38 1369.10 104.19 1760组成V% 0.14 0.08 0.11 99.04 0.43 99.8 富氢气流量（Nm3/h) 16.30 9.31 12.80 11528.26 50.05 11616.72 根据表一数据得出，该厂PSA补碳装置处理甲醇弛放气，得到的产品富碳气用于甲醇系统补碳。
弛放气中的二氧化碳基本可以全部回收，一氧化碳的回收率为69.45%，甲烷的回收率为87.13%。
同时，因冲洗等原因，氢气的回收率为11.5%，氮气的脱除率为60.4%。
3.0 甲醇弛放气PSA补碳工艺在COG制甲醇装置应用的效益概算3.1 6万吨/年COG制甲醇装置弛放气PSA补碳工艺物料概算以设计能力为6万吨/年COG制甲醇装置运行数据为计算依据，甲醇系统在满负荷情况下，合成的弛放气量约为6000Nm³/h，根据弛放气的分析数据，采用弛放气PSA补碳工艺，参照表一的生产运行数据，推算出6万吨/年COG制甲醇系统PSA补碳装置产品组分的组成，见下表：表二 6万吨/年COG制甲醇装置弛放气PSA补碳工艺组分及组成统计表组分CO CO2CH4H2N2Σ含量，V% 4.92 6.4 3.63 76.62 8.43 100 弛放气流量，Nm3/h 295.2 384 217.8 4597.2 505.8 6000含量，V% 13.59 25.46 12.6 35.08 13.26 100 富碳气流量，Nm3/h 205 384 190 529 200 1508含量，V% 10.82 0.05 3.50 57.87 27.76 100 富氮气流量，Nm3/h 80.4 0.4 26 430 206.3 743.1含量，V% 0.24 0.11 0.06 96.93 2.65 100 富氢气流量，Nm3/h 9.13 4.1 2.33 3618 99.1 3732.66 弛放气PSA补碳装置回收的富碳气，经过转化炉的甲烷转化率按98%计算，转化为一氧化碳的甲烷的量为132.31 Nm³/h，转化为二氧化碳的甲烷的量为53.82Nm³/h。
对COG转化和富碳气转化后的气体进行整理，估算出PSA补碳装置投用后转化工序出口的气体组成，见下表：表三甲醇弛放气变压吸附补碳转化出口气体组分统计表组分CO2CO CH4H2N2ΣCOG转化，Nm3/h 1818.19 4499 183.5 16830.8 498 23829.5 富碳气转化，Nm3/h 437.82 337.32 3.64 540.52 201.35 1520.65 合计，Nm3/h 2256.01 4836.34 187.14 17371.32 699.35 25350.2 由表三得出，弛放气PSA装置投用前，合成系统入口新鲜气的氢碳比为2.38；弛放气PSA补碳装置投用后，合成系统入口的补充气的氢碳比为2.13，基本符合甲醇合成补充气最佳氢碳比理论值2.05～2.15的要求。
3.2 6万吨/年COG制甲醇装置PSA补碳工艺效益概算甲醇合成反应如下：CO+2H2⇋CH3OH (1)CO2+3H2⇋CH3OH (2)根据工艺特点可知，富碳气中的有效组分，即碳元素实现了全循环，均被合成甲醇。
全年生产按8000小时计算，则每年可增产甲醇0.88万吨。
甲醇的价格按2300元/吨计算，全年可创产值2024万元。
3.3 6万吨/年COG制甲醇装置PSA补碳工艺运行费用概算（1）项目投资以及设备折旧费用6万吨/年COG制甲醇装置回收甲醇弛放气中的一氧化碳、二氧化碳、甲烷等组分，按照冲洗流程设计，则需采用6个吸附塔工艺。
按照每小时8000Nm³的弛放气量处理能力，初步预计整套装置的总投资为580万元左右，不含土建费用、安装费用。
土建费用和安装费用初步按120万元计算。
则该项目的投资为700万元。
另外，由于合成入口新鲜气的分子量增加6.55%，气量增加6%，因此要考虑合成循环机改造。
需要把原有1000KW的循环机电机的功率增加到1250KW。
预计投资60万元左右。
则整个项目的投资约为760万元。
按照财务对设备折旧的相关规定，设备的折旧期按15年计算，则每年的设备折旧运行费用为51万元；（2）气体压缩的功率消耗由于富碳气要通过压缩机加压，由0.0035MPa（G）加压到2.1MPa（G），富碳气经转化后进COG 压缩机四级，最后加压至5.3MPa后进合成系统。
气体压缩所需功率就包括上述两部分。
经计算［3］增加的总功率约为312KW。
另外，由增加合成系统的循环量而增加的功率约为125KW 。
则增加的功率共计437KW。
甲醇系统年生产时间按8000小时计算，则气体压缩的运行费用约为175万元。
（3）原料气成本因为合成弛放气只作为燃料气消耗，因此在计算甲醇弛放气PSA补碳装置投用后增产的甲醇成本时，原料气的成本只按其燃烧低热值计算。
甲醇弛放气PSA补碳装置回收利用的富碳气中，一氧化碳组分、甲烷组分是可以经燃烧放出热量的。
其中，一氧化碳量为205Nm³/h，甲烷量为190Nm³/h。
同时回收二氧化碳量为384Nm³/h。
这部分碳合成甲醇消耗的氢气为1977Nm³/h。
全年按8000小时计算，一氧化碳、甲烷和氢气经燃烧后放出的总热量为5.87×1010Kcal。
1000KCal的热量按0.14元计算，则原料气的总成本为821.8万元。
（4）管理费用（管理人员及操作人员费用）①管理费用该装置可以划分给现有的生产车间管理，不增加管理费用。
②操作人员工资按每班2人，实行四班三倒制，共需配置8人。
每人的年工资按2.3万元计算，全年的操作人员工资为18.4万元。
综合（1）（2）（3）（4）分析，则弛放气PSA补碳工艺全年的运行费用约为1066.2万元。
3.4 经济效益终上所述，6万吨/年COG制甲醇装置PSA补碳装置的年产值为2024万元，生产直接生产成本为1066.2万元。
则年经济效益约为957.8万元。
4.0 COG制甲醇PSA补碳工艺经济效益预测分析4.1 焦炭产量与甲醇产量分析甲醇弛放气PSA补碳工艺，可以实现相同焦炭产量的情况下增加甲醇产量，实现企业经济效益的最大化。
由于焦炭的产量随着结焦时间的变化而变化，输送给甲醇系统的COG量亦发生变化。
同样，对于不同规模的炼焦装置，产生的经济效益亦随之变化。
因此对焦炭产量与甲醇产量做定量分析，建立数学模型，见下图：图二弛放气PSA补碳装置投用前后甲醇产量与焦炭产量之间的关系图注：1、计算过程中配合煤的挥发分取28.5%。
2、因为甲醇生产每年需要检修时间，因此焦炭产量亦取同等时间，即8000小时；4.2 甲醇不同市场价格的效益分析由于甲醇的市场价格的波动性，为了使统计数据更接近实际情况，特估算了随着焦炭产量不同，弛放气PSA补碳装置所能产生的年经济效益并且对不同市场价格的甲醇增产年效益进行对比。
见下图：图三弛放气PSA补碳工艺经济利润算图5.0 讨论根据国内COG制甲醇工艺特点看，大多数厂家基本还按照设计之初的情况运行，多氢少碳的问题依然没有得到解决。
甲醇弛放气PSA补碳工艺开发应用，很好的解决了这一问题。
5.1 COG制甲醇的弛放气PSA补碳工艺，可以提高COG制甲醇的原料气的利用率，实现产能最大化。