焦炉煤气制甲醇

详细设计中
完成焦炉煤气制甲醇可研报告，产能约 150 吨/年左右。
三、焦炉煤气纯氧部分氧化催化 转化制甲醇技术
·焦炉煤气组成
H2 CO CO2 CH4 CmHn N2 O2 H2S 有机硫 vol%
56～59 6～8 2.5～3 26～27 2～2.5 3～4 0.5 20～50mg/Nm3 250～300mg/Nm3 100
低压、高压全离心式。
3） 低压选往复式优于离心式，因为H2分压高
，离心式效率低4%
焦炉煤气的脱硫
焦炉煤气中有机硫高250～300mg/Nm3 噻吩5 mg/Nm3，必须用加H2转化有机硫工艺，然 后用 FeMo (CoMo),FeMn、ZnO将硫脱 至0.1～0.06PPm。
焦炉煤气纯氧部分氧化催化转化甲烷
① 焦炉煤气、氧气、二氧化碳、蒸汽四种化 学反应物间的最佳量的确定，这些量不是简单 的化学计量关系，而是根据工艺条件和操作状 况确定的。
② 焦炉煤气、蒸汽、氧气、二氧化碳预热温 度的确定。这关系到开停车方便、消耗指标先 进与否、稳定生产、安全等问题。
③ 转化炉结构、气体分布器的设计及废热能 综合平衡利用。
管壳式最好 冷管型次之 绝热型最差
从大型化设备制造难易排序 绝热型最易 冷管型次之 管壳型最难
五、 甲醇精馏
两塔工艺 流程简单，设备少但能耗高。 三塔工艺 节能显著
六、焦炉煤气制甲醇消耗指标和技 术经济
焦炉煤气生产 10 万吨/a 甲醇主要消耗指标如下表
项目名称
规格
单位
消耗指标 /吨甲醇
原理：自热式转化工艺
氧与焦炉煤气部分氧化（不完全燃烧）
O2+焦炉煤气 CO2＋CO＋H2O＋Q 强放热反应，温度升至1250℃左右
CH4＋H2
CO＋H2－Q
甲 烷 转 化 强 吸 热 反 应 。 在 Ni 催 化 剂 下 ，
1000℃左右转化气含CH4＜0.5%。
·焦炉煤气部分催化转化关键技术
焦炉煤气制甲醇技术
一、焦化工业要建成资源节约 型、环境友好型企业就必须利 用好焦炉煤气。
· 我国2005年产焦炭2.66亿吨,生产焦炉气 年约1021亿标准立方米，除焦炉自用外,可 供利用年531亿立方米.
· 过去焦炉煤气在钢厂用于燃料,大中城 市用于城市煤气,近几年城市用气大都改为 天然气，因此焦炉煤气作化工原料用途越 来越迫切,如北京、上海、天津、南京等。
2.44
补 CO2 67.76 20.73 8.3
0.58
2.63
0.1PPm
2.05
表列出了转化过程不补入 CO2 和补入 CO2 两种工况，两种工况
转化气中 CO2 成分在 7～8%之间，因此不需脱 CO2 净化装置。
1）
不补CO2
H2－CO2/CO＋CO2=2.44不满足甲醇合成
H2－CO2/CO＋CO2=2.05～2.1的要求
甲醇合成温度：230～250℃ 甲醇合成催化剂：铜系催化剂
甲醇合成反应器：
1） 绝热冷激型 ICI 2） 管壳式等温型LurgiI 3） 冷管型（埋在催化床中） 4) 轴径向型
这些反应器都成熟可靠，但在单程转化率，废热回收， 反应温度最佳，控制方面有显著的差别。
从转化率高低，废热回收利用优劣，温度差 大小排序。
·工艺流程
焦炉煤气 压缩
有机硫加 H2 转化
FeMnZnO 脱硫
甲烷转化 Ni
压缩
甲醇合成
甲醇精馏
甲醇产品
粗煤气压缩：
1 两种压力选择
1）
两阶段压缩：第一阶段压力2.5～3MPa，
第二阶段6MPa。
2）
一次压缩到5.5～6 MPa等压合成。
2 压缩机选型
1）
低压往复式＋高压离心式。
2）
· 用焦炉煤气生产甲醇，合成氨技术 先进、成熟、可靠。
化学工业第二设计院， 1976年在我国首ຫໍສະໝຸດ Baidu次开发焦炉煤气富氧部分氧化催化转化技术 成功，并在江西建设11万吨/a尿素厂。
2004年该院开发焦炉煤气纯氧部分氧化
催化转化技术成功。在云南曲靖8万吨/a甲
醇，自2004年一次投产成功，至今运行正常，
消耗量/h
LHV4300k Cal/Nm3
焦炉煤气 0.004MPa 40℃
Nm3
1934
（不补 CO2 为 2000）
24175
备注
供出弛放气 560Nm3/吨 甲醇
CO2
99% 0.004MPa 40℃
④ 转化装置的自动控制及安全保护系统。
转化气的组成
补CO2与不补CO2 两种转化气组成如下 表:
其转化气组成如下表
转化气组成 VOL%
组成 项目
H2 CO CO2 CH4 N2＋Ar
∑S
R=H2-CO2/CO+CO2
不补 CO2 71.22 18.67 7.46 0.73
1.92
0.1PPm
· 山西2005年焦炭8000万吨，如果焦炉 煤气全部收回，除自用外，每年可以外 供煤气约160亿立方米，山西太原市，全 部地级市将改为天然气或煤层气，除钢 铁厂估计用10～12%，炉窑等其他企业 用10%，因此可还剩128亿，按热值相当 西气东输的1/2。可生产甲醇640万吨/a， 或尿素1000万吨/a。
2）
补入CO2
H2－CO2/CO＋CO2=2.05满足甲醇合成
H2－CO2/CO＋CO2=2.05～2.1的要求
补入CO2减少弛放气排量，达到降低消耗增加 产量的目的。当然也可以通过造气的方法补入 CO，使之更为合理，但工艺复杂投资增加。
四、甲醇合成
甲醇合成压力： 一般5.5～11MPa，中型厂以下选低 压5.5～6MPa,特大型选中压10～11MPa.。
相继有河北建韬也建设了焦炉煤气制甲醇装
置。
二、二院设计的焦炉煤气制甲 醇已投产、正施工和设计的甲
醇工厂产能约200万吨/a。
名称
规模万 t/a
备注
云南曲靖甲醇厂
8
2004 年投产
河北建韬焦化厂
10
2005 年投产
山东海化薜城焦化厂 10
原料 2006 年 6 月投产
陕西韩城黑猫焦化厂 10
预计 2006 年投产
云南曲靖焦化工程
20
2005 年开工建设
山西天脊
30
正在建设中
山西焦化
20
详细设计中
山西天浩
10
详细设计中
内蒙庆华煤化工集团公司 20
详细设计中
黑龙江七台河焦化厂 10
详细设计中
河北旭阳
10
详细设计中
河南开滦焦化厂
10
详细设计中
河北邯郸峰峰焦化厂 10
详细设计中
内蒙呼市焦化厂
10
详细设计中
总计
188