一种煤气化耦合煤焦化制甲醇联产乙二醇和LNG的工艺方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110002955A(43)申请公布日2019.07.12(21)申请号201910363423.2C07C69/36(2006.01)(22)申请日2019.04.30C10L3/00(2006.01)(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人钱宇陈建军杨思宇(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人张耿语(51)Int.Cl.C07C29/152(2006.01)C07C31/04(2006.01)C07C29/149(2006.01)C07C31/20(2006.01)C07C67/36(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种煤气化耦合煤焦化制甲醇联产乙二醇和LNG的工艺方法及装置(57)摘要本发明属于能源与化工技术领域，具体涉及一种煤气化耦合煤焦化制甲醇联产乙二醇和LNG的工艺方法及装置。该装置包括煤气化单元、酸气脱除单元、深冷分离单元、甲醇合成单元、煤焦化单元，焦炭气化单元、焦炉气净化单元、PSA分离单元、甲烷转化单元和乙二醇合成单元。该方法将煤气化与煤焦化耦合生产甲醇、乙二醇和LNG，充分利用煤焦化工业废气中的富氢资源H2和CH4生产化工产品，减少工业废气排放。此外，该方法通过深冷分离单元充分利用煤气化合成气中的部分一氧化碳，实现了煤制甲醇联产乙二醇过程，去掉了传统煤制甲醇过程的变化单元，且不经水煤气变换单元，大幅度降低了酸气脱除单元的负荷，有效地降低了二氧化碳排放，该方法显著提高资源和能源利用率，提高了系统的灵活性。CN110002955ACN110002955A权利要求书1/2页1.一种煤气化耦合煤焦化制甲醇联产乙二醇和LNG的装置，其特征在于：包括煤气化单元、酸气脱除单元、深冷分离单元、甲醇合成单元、煤焦化单元，焦炭气化单元、焦炉气净化单元、PSA分离单元、甲烷转化单元和乙二醇合成单元；所述的煤气化单元设有气化原料煤入口、氧气入口和煤气化粗合成气出口，煤气化单元的煤气化粗合成气出口通过管道与酸气脱除单元的煤气化粗合成气入口连接；酸气脱除单元设有煤气化粗合成气入口、焦化气入口、二氧化碳出口和煤气化合成气出口，其中焦化气入口通过管道与焦炭气化单元的焦化气出口相连，煤气化合成气出口通过管道与深冷分离单元的煤气化合成气入口连接；深冷分离单元设有甲醇合成气出口、一氧化碳出口和LNG出口，其中甲醇合成气出口通过管道与甲醇合成单元的甲醇合成气入口相连接，一氧化碳出口通过管道与乙二醇合成单元的一氧化碳入口相连接，LNG出口用于LNG的输送；甲醇合成单元设有甲醇合成气入口、转化后的合成气入口、氢气入口和两个甲醇出口，其中转化后的合成气入口通过管道与甲烷转化单元的转化后的合成气出口相连，氢气入口通过管道与PSA分离单元单元的氢气出口相连，两个甲醇出口中，一个输出甲醇产品，另一个通过管道与乙二醇合成单元的甲醇入口相连；所述的煤焦化单元设有焦化原料煤入口、焦炭出口和粗焦炉气出口，其中焦炭出口通过管道与焦炭气化单元的焦炭入口相连接，粗焦炉气出口通过管道与焦炉气净化单元的粗焦炉气入口相连接；焦炉气净化单元设有洁净焦炉气出口和焦油出口，其中，洁净焦炉气出口通过管道与PSA分离单元的洁净焦炉气入口连接，焦油出口用于焦油输出；PSA分离单元设有混合气出口和两个氢气出口，其中混合气出口通过管道与甲烷转化单元的进气管道相连接，两个氢气出口中，一个通过管道与乙二醇合成单元的氢气入口相连接，另一通过管道与甲醇合成单元的氢气进口相连接。2.一种采用权利要求1所述装置制甲醇联产乙二醇的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：气化原料煤1与氧气2进入煤气化单元进行高温气化反应，制得煤气化粗合成气3，煤气化粗合成气3与来自焦炭气化单元的焦化气10混合后进入酸气脱除单元脱除二氧化碳4，得到煤气化合成气5，煤气化合成气5进入深冷分离单元，分离出甲烷6和一氧化碳17，得到甲醇合成气7，其中甲烷6作为LNG产品输出，一氧化碳17送入乙二醇合成单元，甲醇合成气7进入甲醇合成单元，与来自甲烷转化单元的转化后的合成气15，以及来自PSA单元的氢气13一起经反应和提纯后得到产品甲醇16和甲醇19；焦化原料煤8经煤焦化单元后得到焦炭9和粗焦炉气11，其中焦炭9进入焦炭气化单元进行气化反应；粗焦炉气11进入焦炉气净化单元脱除焦油、苯、萘以及硫化物等杂质21，所得的洁净焦炉气12进入PSA分离单元，经PSA分离后得到氢气13和18以及混合气14，其中混合气14进入甲烷转化单元进行甲烷转化，氢气13进入甲醇合成单元调节氢碳比，氢气18进入乙二醇合成单元，与深冷分离单元的一氧化碳17以及甲醇合成单元合成的甲醇19