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摘要：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。
关键词：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。
4 流程介绍
4.1 造气
10-25mm的粒焦经两级锁气煤斗送入到造气炉；来自空分的纯氧（减压至0.1MPa）与过热蒸汽在混合缸按设定的流量比例进行混合之后在造气炉下部供入造气炉。
焦炭和气化剂在造气炉内反应而生成水煤气。主反应为：
C+H2O→CO+H2+Q
水煤气主要成分组成：
4.2 水煤气脱硫
来自造气含总硫1000mg/Nm3的水煤气，首先经冷却塔进一步降温后再经静电除尘进入脱硫塔底部，将气体中的H2S脱除到20mg/Nm3以下，进入气柜，气柜出来的水煤气，经静电除尘塔进一步除尘后，送至压缩工段。
4.3 煤气压缩
脱硫除尘后的水煤气压力0.003MPa，进入压缩机压缩至2.4MPa，通过油吸附槽后送往NHD脱硫装置。经NHD脱硫后的煤气去精脱硫，精脱硫后的气体与焦炉转化气混合后进入甲醇合成压缩机。
4.4 NHD加压脱硫脱碳
四段压缩来的含COS100mg/Nm3水煤气进入活性炭粗脱硫塔底部经分离掉油水后，进入脱硫床层脱除气体中的H2S到1mg/Nm3以下，经过分离器，进入NHD吸收塔底部，与塔顶流下的NHD液逆向接触，把气体中COS脱到3-5mg/Nm3，CO2降到3%（V/V）[4]。
NHD脱硫装置出来的水煤气，先进3419精脱硫塔底部，脱除气体中的微量COS到0.01ppm，然后进第二精脱硫塔，进一步脱除气体中残余的CS2、噻吩，净化气去甲醇合成压缩机。
水煤气与转化后新鲜气按照1.2：5比列进行混合，混合后气体成分：
5 结论
目前国内已经有多家焦化企业的甲醇厂采用此补碳方案，其中山西焦化厂采用常压固定床间歇式方式烧粒焦，吹风气放空回收煤气方式制造水煤气，补入甲醇合成工段，补气为25000Nm3/h ，已经运行3年；山西大土河焦化厂采用与我们拟上富氧连续制气方式于2014年元月投入运行，运行正常，指标达到了设计指标。选用粒焦制气补碳的路线，充分利用焦化企业剩余产能，经济合理，工艺方法成熟可行，为最佳补碳路线。
参考文献：
[1]谭天恩，麦本熙，丁惠华.化工原理[M].2.北京：化学工业出版社，1998.40.
[2]李书宇，陈新，王培水.焦炉气制甲醇转化炉事故处理及探讨[J].煤化工，2008（3）：25-27.
[3]刘军，齐国良，杨国栋等天然气蒸汽转化制氢改造成焦化干气制氢前期论证[J]大氮肥，2005（2）：128-131.
[4]吴俊明，杨汉培，秦正龙.低镍Ni-Mg-O低水碳比的甲烷水蒸气重整[J].江苏化工，2004.（4）：38-41.
作者简介：邢涛（1982-），男，山东曲阜人，工程师，现主要从事生产技术管理工作。
关键词：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。
4 流程介绍
4.1 造气
10-25mm的粒焦经两级锁气煤斗送入到造气炉；来自空分的纯氧（减压至0.1MPa）与过热蒸汽在混合缸按设定的流量比例进行混合之后在造气炉下部供入造气炉。
焦炭和气化剂在造气炉内反应而生成水煤气。主反应为：
C+H2O→CO+H2+Q
水煤气主要成分组成：
4.2 水煤气脱硫
来自造气含总硫1000mg/Nm3的水煤气，首先经冷却塔进一步降温后再经静电除尘进入脱硫塔底部，将气体中的H2S脱除到20mg/Nm3以下，进入气柜，气柜出来的水煤气，经静电除尘塔进一步除尘后，送至压缩工段。
4.3 煤气压缩
脱硫除尘后的水煤气压力0.003MPa，进入压缩机压缩至2.4MPa，通过油吸附槽后送往NHD脱硫装置。经NHD脱硫后的煤气去精脱硫，精脱硫后的气体与焦炉转化气混合后进入甲醇合成压缩机。
4.4 NHD加压脱硫脱碳
四段压缩来的含COS100mg/Nm3水煤气进入活性炭粗脱硫塔底部经分离掉油水后，进入脱硫床层脱除气体中的H2S到1mg/Nm3以下，经过分离器，进入NHD吸收塔底部，与塔顶流下的NHD液逆向接触，把气体中COS脱到3-5mg/Nm3，CO2降到3%（V/V）[4]。
NHD脱硫装置出来的水煤气，先进3419精脱硫塔底部，脱除气体中的微量COS到0.01ppm，然后进第二精脱硫塔，进一步脱除气体中残余的CS2、噻吩，净化气去甲醇合成压缩机。
水煤气与转化后新鲜气按照1.2：5比列进行混合，混合后气体成分：
5 结论
目前国内已经有多家焦化企业的甲醇厂采用此补碳方案，其中山西焦化厂采用常压固定床间歇式方式烧粒焦，吹风气放空回收煤气方式制造水煤气，补入甲醇合成工段，补气为25000Nm3/h ，已经运行3年；山西大土河焦化厂采用与我们拟上富氧连续制气方式于2014年元月投入运行，运行正常，指标达到了设计指标。选用粒焦制气补碳的路线，充分利用焦化企业剩余产能，经济合理，工艺方法成熟可行，为最佳补碳路线。
参考文献：
[1]谭天恩，麦本熙，丁惠华.化工原理[M].2.北京：化学工业出版社，1998.40.
[2]李书宇，陈新，王培水.焦炉气制甲醇转化炉事故处理及探讨[J].煤化工，2008（3）：25-27.
[3]刘军，齐国良，杨国栋等天然气蒸汽转化制氢改造成焦化干气制氢前期论证[J]大氮肥，2005（2）：128-131.
[4]吴俊明，杨汉培，秦正龙.低镍Ni-Mg-O低水碳比的甲烷水蒸气重整[J].江苏化工，2004.（4）：38-41.
作者简介：邢涛（1982-），男，山东曲阜人，工程师，现主要从事生产技术管理工作。