[发明专利]一种焦炉气制备费托合成油原料气的组合工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种费托合成油原料气的制备方法，尤其是涉及一种焦炉气制备费托合成油原料气的组合工艺。

背景技术

焦炉煤气是炼焦过程中产生的副产品，主要成分是氢气和甲烷，还有少量烯烃、一氧化碳和二氧化碳，并夹带微量焦油、萘、NH3、H2S等杂质。每生产1吨焦炭要产生430立方米左右的焦炉煤气，其中一半用于回炉助燃。长期以来，焦化企业产生的焦炉煤气，都以“点天灯”的方式被白白烧掉，既浪费资源又污染环境。为此，国内焦炉煤气综合利用迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种经济效益明显、硫净化度高、环保效果明显、工艺成熟、装置的建设投资相对较低的焦炉气制备费托合成油原料气的组合工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种焦炉气制备费托合成油原料气的组合工艺，其特征在于，该工艺包括粗焦炉气预处理单元、气体压缩单元、焦炉气非催化部分氧化单元和精度脱硫与深度脱硫单元，将粗焦炉气通过预处理单元，除去粗焦炉煤气中夹带的萘、焦油、NH₃、H₂S及重烃类杂质，然后通过非催化部分氧化整合气体至H₂∶CO的摩尔比为2-3，再经精度和深度脱硫，使合成气中总硫含量小于0.02ppm即可。

所述的粗焦炉气预处理单元是将粗焦炉煤气进入气柜缓冲，分别经过水冷器、除油塔，送入变温吸附(TSA)预处理工序和变压吸附(PSA)预处理工序，去除粗焦炉煤气中夹带的萘、焦油、硫化氢、氢氰酸、氨、有机硫及重烃类杂质，使得焦炉气中的焦油含量小于1mg/Nm³，萘含量小于5mg/Nm³，苯含量小于5mg/Nm³，NH₃含量小于1mg/Nm³，H₂S含量小于2mg/Nm³，有机硫含量小于5mg/Nm³。

所述的气体压缩单元是将焦炉气预处理单元冷却、除油后的气体进入压缩机一段增压，增压到0.1-0.3MPa(G)，送入焦炉气预处理装置TSA预处理工序，再经过PSA预处理工序后的气体直接进入压缩机二段增压，再经三、四段压缩至3.5MPa(G)。

所述的焦炉气非催化部分氧化单元是将来自压缩工段的净化气体进入焦炉气预热器，与从废锅出来的气体换热至200-300℃，进入转化炉顶部的喷嘴，与纯氧气在转化炉烧嘴处混合，纯氧气经氧气预热器预热到200-300℃，进入转化炉顶部的喷嘴，转化反应在转化炉内进行，转化炉中心温度在1200℃以上，出转化炉的转化气温度在1300-1400℃，进入废锅系统进行余热回收，同时副产高压蒸汽，蒸汽去界区管网；出废锅的转化气温度在300-370℃，进入焦炉气预热器冷却至200-270℃，再进入锅炉给水预热器和脱盐水预热器冷却后进入水洗塔，洗掉转化气中可能带出的颗粒杂质并冷却降温至40℃(3.15MPa(G))。

所述的非催化部分氧化单元得到的转化气通过水煤气高炉煤气或转炉煤气作为碳气源，控制气体中H₂∶CO的摩尔比为2-3。

所述的H₂∶CO的摩尔比优选2.4。

所述的精度脱硫与深度脱硫单元采用PDS湿法脱硫、精度脱硫及深度脱硫相结合工艺，将合成气中总硫含量脱至≤0.02ppm。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)经济效益明显：本发明以焦化厂副产焦炉气为原料，通过组合净化和转化工艺，制备出具有极高附加值的费托合成油生产用的合成气，变废为宝，符合国家的节能减排政策、产业政策和发展循环经济的要求；

(2)硫净化度高、环保效果明显：在本工艺方案中由于分别采用了TSA变温吸附工艺、精度脱硫和深度脱硫，能够将合成气的总硫含量降低至0.02ppm，脱硫效果明显。并且变温吸附以及精度脱硫和深度脱硫工艺是没有污染、清洁环保的工艺技术，没有废液、废气和废固产生，而其他工艺则会带来诸多环保问题，如废液难以处置等。因而，本发明环保效果十分明显；

(3)工艺成熟、装置的建设投资相对较低：本发明通过组合净化和转化工艺，能够有效的净化煤焦气中的萘、焦油、硫化氢、氢氰酸、氨、有机硫及其它重烃类杂质，采用非催化氧化技术转化CH4，控制H2/CO在合成气中的组成，所有技术均成熟可靠。主要设备装置均能够国产，节省投资费用。

具体实施方式