气煤联产甲醇天然气转化工艺方案选择.pdf

第 2期 (总第 153期) 煤 化 工 No．2(TotalNo．153) 2011年 4月 CoalChemical Industry Apr．2011 气煤联产甲醇天然气转化工艺方案选择 周 芳 邓均辉 王 涛 (中国成达工程有限公司，四川 成都 610041) 摘 要 介绍 了气煤联产甲醇氢碳互补和天然气转化工艺原理 ，分析了不 同转化工艺的过剩氢 ，对一段与 二段转化的天然气消耗、煤气变换率 、c0排放、动力捎耗 、投资进行 了比较 ，指出了一段蒸汽转化能起到很好的 补氢作用 ，可使水煤气的变换率为最低 ，一段蒸汽转化无论是在天然气消耗 、动力消耗 、c0排放 ，还是投资上均 优于二段转化 ，是气煤联产 甲醇的最佳转化方案 。 关键词 气煤联产 甲醇 天然气 转化 工艺 文章编号 ：1005—9598(2011)一02—0017—03 中图分类号：TQ54 文献标识码：B 引 言 以煤和天然气为原料生产 甲醇时，根据 甲醇合成 气氢碳比的要求 ，煤气化的合成气 c0过量 ，必须 由 c0变换为H。，而天然气转化的合成气 H过量 ，因此 ， 气煤联产 甲醇的突出优点正是充分发挥天然气制转 化气和煤制气的各 自优势 ，达到同样的原料可以最大 限度地多产 甲醇的目的，可以不排或少排 c0，以提高 图 1 气煤联产甲醇工艺流程示意图 碳的转化率 ，达到节能减排 的目的，实现经济效益和 然气为原料生产 甲醇是氢多碳少 ，通常采用补碳的方 社会效益的合理化和最大化。本文从原理和工程两方 式 ，来满足甲醇合成对氢碳 比的要求 ，补充的c0可 面，分析阐明了一段转化是气煤联产甲醇的最佳转化 来 自转化炉排烟 中回收的c0或其他装置的CO；采 方案。 用单一的煤为原料生产甲醇是碳多氢少，必须用部分 1 气煤联产甲醇的理论分析 c0变换制H来满足氢碳比，可见充分利用天然气转 化多余的氢和煤气化多余的碳，可以实现优势互补 ， 1．1 气煤联产 甲醇的氢碳互补工艺原理 达到多产 甲醇 ，并且在适 当的气煤规模配 比下 ，可以 气煤联产甲醇的工艺流程见图 1。天然气经转化 达到煤气化生产的粗煤气不用变换和煤头部分不用 和热回收后的转化气进人合成气压缩机低压缸 ，煤基 排放变换的c0的双重 目的[。 净化气和氢 回收的渗透气一起进入合成气压缩机高 主要的甲醇合成反应方程式如下[23： 压缸 ，经合成气压缩机压缩后，进入合成回路，发生甲 CO+2H2一 CH30H (1) 醇的合成反应 ，系统中抽出的弛放气进入膜分离氢回 CO2+3H2一 CHzOH+H20 (2) 收系统 ，膜分离非渗透气用作天然气转化的燃料气。 典型的粉煤和水煤浆气化的煤气组成列于表 1。 理想的 甲醇合成反应氢碳 比为 2．00～2．05 (即 = (H2-C0)／(C0+CO)=2．00～2．05