一种利用焦炉气联产甲醇和合成天然气的方法.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(10)申请公布号CNCN104232195104232195A(43)申请公布日2014.12.24(21)申请号201310240935.2C07C31/04(2006.01)(22)申请日2013.06.18(71)申请人中国石油化工股份有限公司地址210048江苏省南京市六合区葛关路699号申请人南化集团研究院(72)发明人魏士新储政祝东红施翔宇(74)专利代理机构南京天翼专利代理有限责任公司32112代理人汤志武(51)Int.Cl.C10L3/08(2006.01)C07C29/151(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称一种利用焦炉气联产甲醇和合成天然气的方法(57)摘要一种以焦炉气为原料生产甲醇和合成天然气的方法，通过从烟气中捕集CO2调节气体的氢碳比，然后串联进行的甲醇合成和甲烷合成，同时生产甲醇和液化天然气。该方法先对焦炉气进行脱焦油、苯、萘等预处理，然后加入采用复合胺吸收法从炼焦炉的燃烧烟气中捕集的CO2，以调节气体的（H2-CO2）/（CO+CO2）至2.2~3.1；混合气经过压缩后经NHD法脱硫，再经加氢转化和精脱硫得到净化合格的合成气；合成气首先经甲醇合成催化剂合成甲醇，分离生成的甲醇后再在甲烷合成催化剂的作用下进行合成甲烷，生成的气体经过深度冷冻得到烷烃含量94%以上的液化天然气。该工艺从烟气中回收CO2，实现了资源的最大化利用和CO2减排，生产工艺流程简单，运行费用低，是一种节能、环保生产工艺。CN104232195ACN1042395ACN104232195A权利要求书1/1页1.一种利用焦炉气联产甲醇和合成天然气的方法，其特征在于对焦炉气进行预处理，然后补加含碳气体调节氢碳比，混合气经过压缩后脱硫，进行甲醇合成反应，分离生成的甲醇后再经过串联的两个或三个甲烷合成反应器进行甲烷合成反应，最后分离反应生成的水后得到合成天然气。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的预处理是脱除焦炉气中的焦油、萘、苯、氨。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述补加的含碳气体为CO、CO2中的一种或多种。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述含碳气体为CO2，从炼焦炉排放的燃烧烟气中捕集得到。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于根据焦炉气的组成调节补碳量，使混合气中(H2-CO2)/(CO+CO2)为2.2~2.8，进入压缩和脱硫单元。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的压缩过程中升压至1.0~8.0Mpa。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于混合气经过脱硫，将合成气中的总硫含量脱除至0.1ppm以下。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于经过水洗后，进入甲烷反应器之前的气体的（H2-CO2)/(CO+CO2）为2.9~3.1。9.权利要求1所述的方法，其特征在于经过甲烷反应器后的气体中CO含量降低至50ppm，CO2含量降低至1%以下。10.如权利要求1所述的方法，其特征在于甲醇合成为单程反应，甲醇合成之前不进行甲烷的蒸汽转化。11.如权利要求1所述的方法，其特征在于经过甲醇合成之后，合成气中CO与CO2浓度之和<13%，直接进入第一甲烷合成反应器，甲烷合成反应温升在440℃内。12.如权利要求1所述的方法，其特征在于采用三个绝热甲烷合成反应器串联工艺完成甲烷合成反应；其中，第一个甲烷合成反应器采用宽温操作，反应器入口温度为260℃~300℃，出口温度650℃~680℃，第二、第三个甲烷合成反应器在相对较低的温度下操作。13.如权利要求1所述的方法，其特征在于合成天然气经过深度冷冻得到液化天然气。14.如权利要求1所述的方法，其特征在于甲醇合成反应中使用低压甲醇合成催化剂，甲烷合成反应中使用宽温甲烷合成催化剂。2CN104232195A说明书1/5页一种利用焦炉气联产甲醇和合成天然气的方法技术领域[0001]本发明属于新能源领域，涉及一种利用焦炉气联产甲醇、合成天然气的方法。背景技术[0002]焦炉煤气是炼焦过程中的副产品，每炼一吨焦炭会产生400Nm3的焦炉气，其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%)、氮气(3%~7%)。焦炉气可用作燃气，还可以用作化工生产的原料气。[0003]我国是世界最大的焦炭生产、消费和出口国。2011年，我国焦炭产量超过4.1亿t，副产的焦炉气超过900亿Nm3。除了用作工业用燃料和少量民用燃气之外，焦炉气主要用来生产甲醇。据不完全统计，目前国内焦炉气甲醇装置有近70套，总产能超过900