焦爐氣制甲醇的部分氧化工藝

焦爐氣中甲烷轉化成CO和H₂的工藝，可分為催化部分氧化法，非催化部分氧化法二種：

1)催化部分氧化工藝：

      純氧（或富氧）自熱式部分氧化轉化，反應速度比蒸氣轉化快，設備結構簡單，流程短。

          ①常壓式：體積大，轉化后體積成倍增大，整個壓縮功增加，易析炭。 

          ②加壓式：利用內熱進行轉化反應，不需外加熱。
          綜合反應式：CH₄+ 0₂ ---- CO+2H₂+Q
         甲烷部分氧化法通常加入一定蒸汽，在有鎳催化劑作用下，反應速度可加快，反應溫度可降低到960－1100⁰C ，反應后殘余CH4?。?.4% ，采用圓筒式純氧轉化爐，爐內裝鎳基轉化催化劑和熱保護劑。爐體為鋼結構+耐火絕熱材料十冷卻夾套，爐內裝二段轉化催化劑，爐頂為混合燒嘴。轉化所需熱量通過氧氣與焦爐氣中的氫氣發(fā)生部分燃燒反應提供，燃燒后的高溫氣體在催化床層發(fā)生甲烷與蒸汽的轉化反應。轉化爐出口溫度約960℃，殘余甲烷含量約0.4%V-0.6%V。

     焦爐氣進轉化爐前須經干法脫硫，使入爐焦爐氣中總硫控制0.5ppm以下，焦爐氣干法脫硫采用鐵鉬催化劑加氫轉化使有機硫轉化為硫化氫，然后將總硫脫至0.5ppm以下，再進轉化爐，焦爐氣和氧氣入爐前須與蒸汽按一定比例混配，為了防止水蒸汽冷凝，焦爐氣和氧氣均需加熱到蒸汽露點以上，因而系統中必須設焦爐氣和氧氣加熱設備(加熱爐通常以焦爐氣或甲醇弛放氣為燃料)。

    轉化過程中應嚴格控制入爐水蒸汽/焦爐氣比和氧氣/焦爐氣比，轉化爐出口溫度960-980℃，出爐轉化氣(折干氣)中甲烷含量約0.6%。    
     該法技術成熟可靠，反應溫度低，有成功的先例借鑒，轉化爐燒嘴使用周期長(一年以上)。主要問題是焦爐煤氣入爐前凈化要求高，需用加氫轉化催化劑和氧化鋅脫硫劑，出塔氣氫碳比不理想，且工藝過程復雜，投資大，成本較高。
2)焦爐氣非催化部分氧化工藝:
    采用圓筒式純氧轉化爐，爐內勿需裝填催化劑，過程主要是烴類的部分氧化過程，即CH₄+0₂--2H₂+CO+Q
    由于轉化爐中無催化劑，焦爐氣進轉化爐前不必轉化并脫除有機硫，入爐焦爐氣和氧氣中不需預配水蒸汽，原料氣可不加熱(只要保持焦爐氣和壓縮機末級出口溫度)，故可不設加熱爐；轉化過程中嚴格控制入爐氧氣/焦爐氣比，轉化爐出口溫度1200～1300℃，出爐轉化氣(折干氣)中甲烷含量約0.6%。轉化氣中氫/碳比(H2-C02)/(C0+C02)約為1.9～2.1（甲醇合成現理想比例為2.05～2.1）。經高溫轉化后，焦爐氣中復雜的有機硫(C0S、CS2、硫醇、硫醚、噻吩等)已絕大部分轉化為易于脫除的硫化氫，便于后續(xù)工序脫除。這是焦爐氣采用非催化純氧轉化最大優(yōu)點。
    該法優(yōu)點是：工藝簡單、投資省。由于轉化爐溫度高又處于臨氫還原態(tài)氣氛下，后續(xù)合成氣凈化方便。雖然氧耗偏高，但由于凈化簡單，省掉變換，且無催化劑壓降損失，可降低動力消耗，熱量也可經廢熱鍋爐充分回收，因而生產成本低于催化轉化法。

四川蜀泰化工科技有限公司

聯系電話：0825-7880085

公司官網：www.sepuna.com.cn

【上一篇：液體燃料醇類重整制氫技術的研究 現狀分析】

【下一篇：氧化鋅脫硫劑性質、用途與生產工藝】