[发明专利]一种生产甲醇的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种合成甲醇工艺，具体涉及一种由合成气与焦炉煤气生产甲醇并联产天然气和尿素的工艺。

技术背景

甲醇是一种非常重要的化工产品，用途非常广泛，主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品。还是重要的溶剂，亦可掺入汽油作替代燃料使用。2013年，甲醇的产能达到5900万吨，甲醇生产可以通过煤气化制合成气在制甲醇，也可以通过天然气部分氧化制合成气在制甲醇，还可以通过焦炉煤气制甲醇。但焦炉煤气由于其氢含量超过50％，氢碳比远大于理论合成甲醇的氢碳比，需要大量补碳来弥补碳不足；而煤气化制合成气的H₂大约20％、CO大约50％左右，氢碳比远小于理论合成甲醇的氢碳比，由煤基合成气单独合成甲醇将会出现大量碳剩余，需要另外补充氢源。鉴于焦炉煤气和煤基合成气气体组成的特点，如果将两者按一定比例混合能达到取长补短，形成满足甲醇合成的氢碳比条件(氢碳摩尔比为H₂/CO＝1.9-2.2)，将实现焦炉煤气和煤基合成气“气尽其用”，将富含的甲烷分离制成LNG(液化天然气)或CNG(压缩天然气)，变废为宝，不仅产生明显的经济效益和环境效益，对能源结构调整也具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种产品多元化，调节过剩产能，促进节能减排的由焦炉煤气与煤基合成气为原料制甲醇并副产天然气和尿素的工艺方法。

本发明是根据焦炉煤气组成氢多碳少，而煤基合成气碳多氢少的特点，将两者优势互补，达到满足合成甲醇的氢碳比，以解决单独采用焦炉煤气生产甲醇需要补碳或者单独采用合成气制低碳醇需要补氢的缺点，并能副产LNG(液化天然气)或CNG(压缩天然气)。同时，焦炉煤气和煤基合成气中还还有大量的CO₂，传统方法是高空排放，加大了温室效应，本发明可将大量的CO₂，与液氨反应副产尿素。因此，本发明为焦炉煤气和煤基合成气的合理利用提供了一种有效途径，有利于产品多元化，调节过剩产能，促进节能减排，调整能源结构，还能明显提高企业经济效益和社会环境效益。

为实现上述目的，本发明采用如下方法：

(1)将焦炉煤气和煤基合成气通入气柜充分混合形成混合气，其中一部分混合气经过甲烷重整与剩余的混合气一起进行压缩，形成满足甲醇合成氢碳比要求的粗原料气；

(2)经压缩后的粗原料气进行净化，脱除H₂S等杂质，脱除的硫化氢去硫回收，净化后的粗原料气进行甲烷分离制得净原料气，分离出的甲烷制成压缩天然气或液化天然气产品，净原料气进行甲醇合成制得甲醇，甲醇合成后的驰放气经膜分离进行分离，分离出的CO、H₂返回到净化，分离出的CO₂与液氨进行尿素合成制得尿素。

如上所述的焦炉煤气和煤基合成气的摩尔比为0.2-8.0：1之间。

如上所述的混合气进行重整的体积百分比占总混合气的5-95％。

如上所述的焦炉煤气的来源可以是捣固焦炉、顶装焦炉、二分式焦炉或双联式焦炉。

如上所述的煤基合成气的来源可以是碎煤加压气化炉，鲁奇气化炉，灰熔聚炉、德士古水煤浆气化炉，多喷嘴水煤浆气化炉或航天炉等气化炉。

如上所述的甲烷重整采用Ni/γ-Al₂O₃或者Ru/γ-Al₂O₃催化剂，温度600-750℃，压力1.0-4.0MPa条件进行的。

如上所述的原料气净化可以是栲胶法、ADA法，热碱法、NHD法、低温甲醇洗法或络合铁法等。

如上所述的原料气净化优先采用低温甲醇洗技术，操作温度为-35～-55℃，操作压力为2.0-6MPa，经过低温甲醇洗后的粗原料气中H₂S<0.1ppm。