文｜彙錦數能-掌上煤焦

随着焦爐大型化及各企業新建焦化産能的擴大，為尋找焦爐煤氣的出路，一部分焦化廠采用了焦爐煤氣制甲醇，一部分生産乙二醇。焦爐煤氣制甲醇的工藝有哪些呢，掌上煤焦将給大家介紹一下。

焦爐氣制甲醇工藝流程包括氣櫃緩沖、焦爐煤氣壓縮、精脫硫、轉化、合成氣壓縮、低壓甲醇合成、甲醇精餾及貯存、尾氣處理等工序。

氣櫃

來自焦化工程焦爐煤氣壓力約700mmH2O、溫度約40℃，經入口水封進入容積為30000m3低壓濕式螺旋式緩沖氣櫃，經緩沖、穩壓後，經出口水封至焦爐煤氣壓縮工段。

焦爐煤氣壓縮

從氣櫃來的焦爐煤氣壓力約200mmH2O，溫度約30℃的焦爐煤氣進入焦爐煤氣壓縮機，從三段出口的焦爐煤氣壓力2.5Mpa，溫度約40℃送往精脫硫。

精脫酸

來自焦爐氣壓縮的焦爐煤氣壓力2.5Mpa，溫度40℃，首先經過濾器去油霧後進入氧化鐵預脫硫槽，脫除氣體中的無機硫後送轉化裝置預熱。預熱後壓力約2.4Mpa，溫度300~350℃，進入鐵钼轉化器加氫轉化，氣體中的有機硫在此轉化為無機硫，不飽和烴加氫飽和，另外氣體中的氧也在此與氫反應生成水。加氫轉化後的氣體進入中溫脫硫槽，脫去絕大部分的無機硫，再進入钴钼轉化器加氫轉化，将殘留的有機硫轉化并經中溫氧化鋅脫硫槽把關，使氣體中的總硫脫至=0.1ppm。出氧化鋅脫硫槽的氣體壓力約2.3Mpa，溫度約350℃，送往轉化裝置。

轉化

來自精脫硫的焦爐氣壓力約2.3Mpa，溫度約350℃，甲烷含量約27.17%的煤氣與鍋爐來的蒸汽混合，進入焦爐氣預熱器、預熱爐加熱到660℃，進入轉化爐。

來自空分裝置的氧氣溫度約100℃，壓力約2.5Mpa，加入過熱蒸汽後進入轉化爐，在轉化爐頂部與焦爐煤氣、蒸汽混合，混合氣體中氧氣首先與可燃氣體反應産生反應熱，為甲烷轉化反應提供熱量。氣體進入床層後，在催化劑的作用下，甲烷及少數多碳烴轉化為一氧化碳和氫。其發生的反應如下：

轉化氣由轉化爐底部引處，溫度980℃~985℃，壓力約2.2Mpa，甲烷含量約0.69%。

出轉化爐的轉化氣約980℃，入廢熱鍋爐副産2.7Mpa的飽和蒸汽後，經焦爐氣預熱器、焦爐氣初預熱器、鍋爐給水預熱器，脫鹽水預熱器進一步回收熱量後在水冷器中用循環水冷卻到40℃，經氣液分離器分離工藝冷卻液後入氧化鐵脫硫槽脫硫，脫硫後的轉化氣送合成壓縮機。

氣液分離器出口的工藝冷凝液用冷凝液泵送往鍋爐房除氧器。

來自鍋爐房的鍋爐給水，溫度約105℃，壓力約4.2Mpa，在鍋爐給水預熱器用轉化氣加熱到200℃後，一部分送往甲醇合成，一部分經廢熱鍋爐的汽包進入廢熱鍋爐，廢熱鍋爐生産2.7Mpa中壓蒸汽。廢熱鍋爐所生産的蒸汽除供給本裝置用氣外，多餘蒸汽送往蒸汽管網。來自甲醇合成工段的燃料氣，與來自甲醇精餾的不凝氣經燃料混合器混合後，進入預熱爐底部，與空氣鼓風機送來的空氣混合後燃燒，為焦爐氣和氧氣預熱提供熱量。

合成氣壓縮

來自轉化裝置的轉化氣壓力約2.0Mpa，溫度40℃，進入合成氣壓縮機，壓縮至3.5Mpa，溫度升高至100℃左右，進入中間冷卻器冷卻，穩定降至40℃，進入壓縮機在壓縮後與來自甲醇合成的循環氣在循環段混合後，增壓至6.0Mpa，送往甲醇合成。

來自中壓蒸汽管網的動力蒸汽，溫度390℃，壓力3.82Mpa，經主蒸汽閥、調節閥進入汽輪機，汽輪機排汽溫度49℃，壓力0.012Mpa，進入表面冷凝器，經冷卻水冷凝後，冷凝液用冷凝液泵送入抽汽冷凝器作為抽汽冷凝器的冷卻介質，最後返回鍋爐房。

甲醇合成

來自合成氣壓縮機的合成氣壓力為6.0Mpa，溫度40℃，進入氣氣換熱器用出塔氣升溫後進入甲醇合成塔，在催化劑作用下，進行甲醇合成反應，主要反應如下：

此外還有微量的副反應，産生少量的雜質，較典型的副反應為：

轉化氣由轉化爐底部引處，溫度980℃~985℃，壓力約2.2Mpa，甲烷含量約0.69%。

甲醇合成塔為管殼式反應器，管内裝有甲醇合成觸媒，殼程為沸騰熱水，利用反應熱副産中壓飽和蒸汽，因此反應溫度可以穩定控制在一定範圍内。出合成塔的氣體入氣氣換熱器，在此與合成塔入口氣換熱，把入塔氣加熱到觸媒活化溫度。出氣氣換熱器的氣體在水冷器用循環水冷卻至40℃，此時氣體中大部分甲醇和水蒸汽被冷凝，然後在甲醇分離器内進行氣液分離。分離出的氣體一部分作為循環氣進入合成氣壓縮機，與原料氣混合升壓後去合成甲醇，進行下一個循環。另一部分作為馳放氣，經洗醇塔洗滌回收甲醇後送燃料氣系統。

甲醇分離器底部出來的粗甲醇減壓至0.5MPa後送入閃蒸槽，粗甲醇中的溶解氣絕大部分被釋放出來，該氣體與馳放氣混合後用作燃料氣。閃蒸槽出來的粗甲醇送往甲醇精餾。

甲醇精餾

為了獲取高純度的甲醇，通常采用精餾的方式來實現提純，清除雜質，達到所需的精甲醇的質量标準。

從甲醇合成工段來的粗甲醇溫度40℃，壓力0.5MPa，進入預精餾塔，在此塔中進行輕組分的分離。塔頂蒸出來的氣體經預塔冷卻器及塔頂冷卻器冷凝後，冷凝液入預塔回流槽，不凝氣送燃料氣系統。預塔回流槽排出的液體由預塔回流泵打入預精餾塔頂部作為回流液。為了防止甲醇在預精餾塔中腐蝕設備，在預精餾塔内由堿液泵送入NaOH稀溶液，以中和合成反應中生産的有機酸。預精餾塔蒸餾需要的熱量由低壓蒸汽供給。

預精餾塔底部出來的甲醇液由預後甲醇泵送入加壓塔，加壓塔頂部蒸出來的甲醇蒸汽進入常壓塔再沸器，甲醇蒸汽冷凝熱作為常壓塔的熱源，出常壓塔再沸器的甲醇液再進入加壓塔回流槽，一部分甲醇由加壓塔回流泵加壓後送入加壓塔作為回流液，其餘部分經精甲醇冷卻器冷卻到40℃作為合格産品送至原料産品罐區的精甲醇槽。加壓塔所需要的熱量由低壓蒸氣通過加壓塔再沸器供給。

由加壓塔底部排出的甲醇液送至常壓塔下部，常壓塔頂部出口的甲醇蒸汽經常壓塔頂冷凝器後進入常壓塔回流槽，再經常壓塔回流泵加壓，一部分送往常壓塔頂回流，其餘部分送至原料産品罐區的精甲醇槽。

常壓塔底部排出的含油微量甲醇和其他高沸點雜醇的水，由殘液泵加壓、殘液冷卻器冷卻後送往本工程新建生化處理裝置處理。

為了保證精甲醇的産品質量，在常壓塔中抽出适量的雜醇，經雜醇冷卻器冷卻後由雜醇泵加壓送至原料産品罐區的雜醇貯槽。

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