焦炉气制甲醇联产甲烷工艺模拟.pdfVIP

第 1期 (总第 170期) 煤 化 工 No．1(TotalNo．170) 2014年 2月 CoalChemicalIndus Feb．2014 焦炉气制甲醇联产 甲烷工艺模拟 张 政，诸 林，范峻铭，蒋 鹏 (西南石油大学 ，四川 成都 610500) 摘 要 介绍 了焦炉气制甲醇联产 甲烷工艺 ，并利用 AspenPlus对该联产工艺进行 了模拟。模拟结果显 示 ，在给定焦炉气进料条件下，联产工艺可实现 日产摩尔分数 93．01％的甲烷 6．31×lOsm3，年产摩尔分数 99．43％的甲醇 2．04×10t。分析了补碳量 、新鲜合成气温度 、压力及第二级精馏塔塔板数对甲醇产品的影响。 结果表明，当补碳量约为 625．O0kmol／h、新鲜合成气温度约为 240℃、反应压力为 6000．00kPa、第二级精馏 塔理论塔板数为 25块左右时，甲醇产品中甲醇摩尔分数达到最大值 ，为99．75％。 关键词 焦炉气 ，甲醇，甲烷 ，AspenPlus，联产工艺，模拟，分析 文章编号 ：1005—9598(2014)一01—0019—03 中图分类号：TQ546．4 文献标识码 ：A 焦炉气 (COG)是炼焦过程中产生的副产物 ，其富 甲醇通过精馏得到精甲醇。 含 H和cH，是非常宝贵的资源I1]。据有关资料报道 [， 2010年全国未被合理利用的焦炉气量超过 4×10m 2 流程模拟 m。 。 如何更加合理 、有效地利用焦炉气成为该领域研 究热点之一。目前 ，焦炉气制 甲烷属于国家政策鼓励 本文采用AspenPlus对联产工艺进行模拟。因联 类产业 ，多余的H。、c0通过补碳后合成 甲醇 ，既可提 产工艺中涉及的气体多表现为弱极性，故物性方程选 高经济效益，又能使焦炉气得到充分利用。本文介绍 用 Peng—Robinson。 了焦炉气制甲醇联产甲烷工艺，利用 AspenPlus对 2．1 基础数据 该工艺进行了模拟 ，并对主要的影响因素进行 了讨论 焦炉气处理量为 l×10sm3／h，进料温度为30℃， 和分析 ，以期根据模拟结果对工业生产提供方向性 进料压力为 10kPa。净化后焦炉气组成见表 l。 指导 。 表 1 净化后焦炉气组成 ％ l H2 02 N2 CH4 C2+ CO CO2 H20 I 1 工艺流程 56．5O 0．3O 3．30 26．60 2．25 7．90 2．80 0．35 l 2．2 模拟流程 联产工艺流程简图如图 l所示。采用变压吸附， 联产工艺模拟流程如图2所示。 将净化后的焦炉气中甲烷分离出来 ，作为产品直接销 净化后焦炉煤气进入甲烷变压吸附器 (SEP1)分 售。剩余气体通过补碳 ，使其氢碳 比满足 甲醇合成的 离出煤气 中的甲烷 ，剩余气体送入加热器 (H1)，升温 要求 (最佳氢碳 比约为 2．05～2．10)，补碳气来源于焦 至 40~C。升温后气体进人闪蒸器 (F1)，闪蒸出重烃和 炉烟道气中分离提取的c0和CO[3]。补碳后气体经压 水分后 ，进入多级压缩机 (MC1)，压缩至5．9