焦炉煤气制甲醇新工艺

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焦炉煤气制甲醇新工艺

周靖文

（黑龙江建龙钢铁公司，黑龙江双鸭山155126）

摘要：甲醇是一种重要的有机化工原料，也是一种燃料，是碳一化学的基础产品，在国民经济中占有十分重要的地位。随着甲醇下属产品的开发，特别是甲醇燃料的推广应用，甲醇的需求大幅度上升。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

具有工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。本工艺充分借鉴和吸收了国内的多套甲醇装置的经验，

艺先进、能耗低、三废少、产品质量高等特点，为甲醇生产开辟了新途径。

关键词：甲醇；焦炉气；生产；废气1概述

甲醇俗称木醇、木精，英文名为methanol，分子式CH3OH。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表1原料焦炉气组成（%v）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

表2原料转炉气组成（%v）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、

图1工艺系统流程简图

CO2、H2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

将合成气中总硫脱至0.1ppm以下，以确保合成原料气中的硫含量达紧密结合起来，把放散的焦炉气和转炉气加工成为用途广泛的甲醇产品，序，

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标。

2.6压缩合成。本工序合成压缩机为汽轮机带动，节省能源，以合成气气和转炉气生产甲醇体系能源化工产业新方向做出示范。

（其主要成份为H2、CO、CO）在铜基甲醇合成催化剂的作用下反2为原料，焦炉气主要含CO、CO2、H2、CH4等组份，焦炉气组成为表1。

应生成甲醇。其主要反应式如下：转炉气主要含CO、CO2等组份，转炉气组成为表2。

CO＋2H2CH3OH＋90.73kJ/mol2.1焦炉气气柜系统。本装置采用10000m3湿式气柜1台，正常气柜

CO2＋3H2CH3OH＋H2O＋48.02kJ/mol容积可满足0.5h生产用气。工作压力为3kPa，工作温度约35℃。气柜进

2.7甲醇精馏。本装置采用三塔精馏工艺，采用转化气回收中压蒸汽口设气动调节阀控制气柜高度，气柜高度设有高低报警、低低连锁、高高

后的低位余热直接作为甲醇精馏热源。连锁。

2.8甲醇产品罐区。为避免因环境温度的影响造成甲醇蒸发损失，本2.2焦炉气预处理。从焦化装置送来的焦炉气的组成见表1，其中含

以阻止外界热量传入罐焦油、粉尘等易冷凝或易结晶的物质，这些物质在经过加压、降温装置采取在甲醇贮罐外壁设隔热层的方法隔热，有萘、

后，由于其分压得以上升，造成一部分这样的物质凝结为液滴或固体颗内。

3采用新技术粒，如果不将这些物质除去，将对后续工序造成危害。因此，焦炉气在送到

3.1采用转炉煤气和焦炉煤气合成甲醇新途径。焦后续工序之前先进行预处理，以除去可能对后续工序造成危害的萘、

3.2采用变压吸附和变温吸附的技术，延长了催化剂的使用寿命。油、粉尘等易凝或易结晶的物质，预处理后可以将焦炉气中的焦油+尘

3.3甲醇合成和甲醇精馏系统采用了空冷器，大量节省循环冷却水消脱至≤1mg/Nm3、萘脱至≤1mg/Nm3，完全满足后工序的要求。

2.3焦炉气变压吸附(PSA)。变压吸附工艺变压吸附提氢在较高压力耗。

3.4合成气及循环气二合一压缩机采用装置副产的过热中压蒸汽驱下吸附焦炉气中的易吸附组分，不易吸附的组分氢气则穿过吸附床作为

大大节省了压缩气体所需的电力。产品输出，而通过降低吸附床压力使易吸附组分解吸，从而使吸附剂获得动的离心式压缩机，

3.5焦炉气和弛放气的提氢尾气可以供燃料气管网使用。再生。通过解吸获得的解吸气可返回焦化装置再利用。

4结论2.4转炉气净化。甲醇合成所需的一氧化碳和二氧化碳由转炉气提

通过几个月的连续运行，证明本装置达到了国内同行业的领先水平。供，由于转炉气含有硫、磷、砷等杂质，这些杂质将使合成催化剂中毒，因

消耗低、连续运行周期长、节能效果明显。黑龙此，转炉气在送到后工序之前应先进行预处理，以除去可能对后工序造成与同类公司的工艺相比较，

危害的硫、磷、砷等杂质。对转炉气预处理专门开发的变温吸附（TSA）工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

生产最终产品为精甲醇。本工艺艺技术，以脱除转炉气中的硫、磷、砷等杂质，净化后的转炉气可完全满足炉气中的一氧化碳和二氧化碳为原料，

充分借鉴和吸收了国内的多套甲醇装置的经验，具有工艺先进、能耗低、后工序的要求。

产品质量高等特点，为钢铁焦化企业甲醇生产开辟了新途径。2.5混合气精制。从焦炉气中提取的氢气和净化后的转炉气中仍含三废少、

有微量的硫，达不到甲醇合成催化剂对硫含量的要求，必须设置精制工

作者简介：周靖文（1983，6，19-），辽宁科技学院，本科，2007年毕业，助理工程师。