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文档简介

焦炉气的生产工艺与技术路线的选择2.1 焦炉气组成与净化2.1.1 焦炉气成分焦炉气是焦炭生产过程中煤炭干馏后产生的气体。干馏温度一般为550650，气体成分非常复杂，除含有H2、CO、CO2、CH4、N2、O2、CnHm外，还有大量的H2S、COS、CS2、HCN、NH3、噻吩、硫醇、硫醚、萘、苯、焦油，典型的焦炉气成分见下表。表2.1 焦炉气的成分2.1.2 焦炉气的净化在焦炉气净化过程中，除去粗煤气中的焦油雾、水气和各种杂质得到净煤气、煤焦油、粗苯(或轻苯和重苯)、硫酸和无水氨(或硫酸铵)等。2.1.3 工艺流程因焦炉气成分的不同，以及对气体净化深度要求的不同，焦炉气的具体净化工艺有15种以上。一般焦化厂的流程设置，只对H2S、NH3、萘、苯、焦油有一定的要求，对其他杂质不进行控制，焦化厂的常规流程是焦炉气经过冷凝鼓风、电捕、脱硫、脱氨、脱苯，送出界区。作为生产甲醇和甲烷的原料气，除需要脱除H2S、NH3、2.2 焦炉气合成甲醇工艺焦炉气制甲醇工艺流程简图见下图。图2.1 焦炉气制甲醇工艺流程简图2.2.1 纯氧催化部分氧化工艺焦炉气催化纯氧转化工作原理:焦炉气中的氢气首先与氧气在转化炉顶部空间发生燃烧反应，通过燃烧消耗完加入的氧气后，2.2.2 纯氧非催化部分氧化转化工艺焦炉气无催化纯氧转化工作原理:焦炉气与氧气首先在转化炉上部发生一次燃烧反应，生成CO2和CO，同时反应物料温度急剧升高，2.2.3 工艺技术比较纯氧催化部分氧化转化工艺有以下特点：(1)不需要由特殊钢材制造转化炉管。(2)一台转化炉即可满足要求，结构类似于传统蒸汽转化的二段炉，结构简单，流程短。2.3 焦炉气制甲烷的工艺路线2.3.1 工艺路线由于焦炉气中的CH4、CO、CO2、C2+含量近40%，氢含量高，将焦炉气进行甲烷化反应，可以使绝大部分CO、CO2转化成CH4，得到主要含H2、CH4、N2的混合气体，2.3.2 工艺过程焦炉气甲烷化制CNG/LNG工艺流程简图见下图。图2.4 焦炉气甲烷化制CNG或LNG工艺流程简图2.3.3 工艺技术比较焦炉气制甲醇与CNG的比较见下表。焦炉气甲烷化反应器操作压力比甲醇反应器低得多，从而显著降低了体系的压缩功；且省去空分装置，节省投资。因此，根据不同的目标市场，选择焦炉气甲烷化生产CNG，可开辟焦炉气利用新途径，显著提高能量利用率，并获得更好的效益。表2.3 焦炉气制甲醇和压缩天然气对比表2.4 焦炉气的新技术与技术进展焦炉气的技术发展主要方向是采用焦炉气合成天然气。杭州林达公司开发的是低温甲烷化制天然气技术。与国外技术相比，林达的工艺有四方面的优势：一是解决了甲烷化催化剂高温失活的问题，可以采用国内自主开发的低中温甲烷化催
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