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焦炉煤气新型干法净化工艺的开发及产业化.pdf
2006’中国煤炭加工与综合利用技术、市场、产业化发展战略研讨会论文集
焦炉煤气新型干法净化工艺的开发及产业化
周晓奇房根祥
(西北化工研究院陕西西安710600)
全国焦化企业每年副产的焦炉煤气每年有约40 生。不饱和烃、焦油、萘、氰化氢、氨、苯会在转化催化
Gm3未经利用放空,不仅造成资源浪费,而且对环境 剂表面发生析炭及其他副反应,堵塞催化剂的有效
造成巨大污染。将焦炉煤气转变为既是化工原料又是 孔,遮盖表面活性位,使催化剂活性下降。甲醇合成催
清洁燃料的甲醇,成为近年来的热点。在成熟的甲醇 化剂对硫含量及其他杂质更为敏感,对焦炉煤气深度
合成方案中,经济性最好的包括焦化(焦炉气)联醇、 净化的要求更高一些。
化肥(合成氨)联醇、利用高硫煤多联供生产甲醇。按 焦炉煤气中总硫含量高达6咖3,氰化氢含量
照中、美两国合作进行的“3E”研究成果中对燃料甲醇 1.5g/m3。近十几年来,国内设计的焦炉煤气净化工艺
的几种生产方案进行综合比较后认为,化肥联醇和焦 中,均设有脱硫、脱氰装置,一方面是为了减轻硫化氢
化联醇最为经济。 和氰化氢对后续装置的腐蚀,更重要的是减轻焦炉煤
焦炉煤气富含H:、C0,是生产甲醇的优质原料, 气作为燃料气时对大气造成的污染或作为化工原料
若加以利用,每年可生产数百万吨甲醇。尤为重要的 时对后续催化剂的毒害。
是,焦炉煤气的资源最大化利用,符合我国建设节约 目前,我国焦炉煤气脱硫、脱氰工艺有TakahaX—
型社会、保护环境、提倡循环经济和经济与社会协调、
可持续发展的国策。
目前,已开工建设和改造的以焦炉气为原料的甲
醇项目能力已经达100万吨以上。对焦炉气深度净化 工艺针对不同的工艺流程和装置,各有利弊,其中使
技术的需求非常紧迫。 用最多的是AS和HPF脱硫、脱氰工艺。与半水煤气
相比,焦炉煤气不但H2s含量高得多(一般在6∥m3),
1 焦炉煤气净化技术现状 而且HCN、萘、苯、焦油等含量也高得多,脱硫循环液
中的复盐也高出3-10倍,其净化难度更大。
焦炉煤气含有微量硫、烯烃、氧气、焦油、萘、氰化 焦炉煤气净化工艺流程分为传统的正压工艺流
氢、氨、苯等杂质。这些杂质会对后续化工工艺过程催 程和后来发展的全负压工艺流程两种。
化剂造成毒害,导致催化剂部分或完全失活。尤其是 正压工艺流程如下:
现代高效甲醇合成催化剂,要求合成气中硫含量低于
焦 焦
0.1x10’6;而焦炉煤气在进入蒸汽转化催化剂之前也
煤 气
要求烯烃等杂质总含量尽可能低于50x10。6。因此,高
效脱除焦炉煤气中的硫、烯烃、焦油、萘、氰化氢、氨、
全负压工艺流程如下:
苯等杂质,是焦炉煤气化工利用的关键。
焦炉煤气虽然是良好的合成甲醇、合成氨及制氢 焦炉 焦
原料,但其所含的杂质如各种形态硫、焦油、萘、氨、 煤气 气
氧、不饱和烃类等对后续的转化、合成等催化剂有极
大的毒害。硫化物会与转化催化剂的主要活性组分Ni 比较以上两种流程可以看出,所谓全负压工艺流
迅速反应,生成NiS,使催化剂失去活性,而且无法再 程,就是将煤气
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