气和煤合成甲醇的原料路线探讨.pdf

学兔兔 周 芳等 气和煤合成甲醇的原料路线探讨 3 气和煤合成甲醇的原料路线探讨 周 芳 曾纪龙 姜 波 中国成达工程有限公司 成都 610041 摘要 介绍气煤联产甲醇氢碳互补的工艺原理，比较天然气、煤和气煤联产甲醇的工艺流程、原料消耗、 煤气变换率、CO 排放、动力消耗、投资和经济性，指出气煤联产能起到很好的氢碳互补作用，可使水煤气的 变换率为最低，气煤联产无论是在原料消耗、动力消耗、CO 排放，还是在投资和经济性上均有一定的优势， 是一种较优的甲醇合成原料路线。 关键词 气煤联产 甲醇 工艺 比较 除油以外，甲醇生产的原料有天然气、乙炔 天然气经一段转化后，大部分甲烷等烷烃已 尾气、焦炉气和煤等，由于采用煤为原料的甲醇 转化为氢气和一氧化碳，转化气经热量回收冷却 装置的工艺流程复杂，投资远比以天然气和乙炔 至40~C，然后经合成气压缩机压缩后进甲醇合成 尾气为原料的装置高，所以目前全球用天然气生 系统合成甲醇，系统中抽出的弛放气少部分进氢 产的甲醇占了绝对优势，在2002年的31000kt甲 回收系统为下游提供氢气，其余弛放气及氢回收 醇中有91％是以天然气为原料 。但近年来，天 尾气均用作天然气转化的燃料气。 然气价格上涨，导致国内大部分天然气甲醇厂亏 1．2 煤制甲醇的工艺流程 本，而我国煤炭资源相对较为丰富，于是国内新 建了多套以煤为原料的甲醇装置。但单纯以煤为 煤制甲醇的工艺流程见图2。 原料生产甲醇始终存在着投资高、气化排放废水 尾气 氢气 量大、难处理、粗煤气中CO过量，必须由CO变 换为H 造成的大量CO 的排放，以及烟气中CO： 的排放及含硫尾气的处理等环保问题。而气煤联 茹 一 产甲醇的突出优点正是充分发挥天然气制转化气 图2 煤制甲醇工艺流程 和煤制气的各自优势，达到同样的原料可以最大 煤经气化反应后进变换工序，部分煤气在CO 限度地多产甲醇的目的，可以做到不排或少排 CO ，以提高碳的转化率，达到节能减排的目的， 耐硫变换触媒的作用下发生CO的变换反应，然后 实现经济效益和社会效益的合理化和最大化 。 进脱硫脱碳工序，将净化气中总硫含量脱至低于 本文从原理和工程两方面阐明气煤联产甲醇是一 0．1ppm(v)，但为了防止硫穿透造成合成触媒中 种较优的甲醇合成原料路线。 毒，通常在合成气压缩机后会增加一个合成气净 化系统，净化后的合成气进合成回路合成甲醇， 1 理论分析 系统中抽出的弛放气进入氢回收系统，满足外送 1．1 天然气制甲醇的工艺流程 下游氢气后，回收氢返回补充合成气，尾气用于 天然气制甲醇的工艺流程见图1。 产蒸汽。 1．3 气煤联产甲醇的工艺流程