一種焦炭制輕烴的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焦炭制輕經(jīng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]穩(wěn)定輕烴一般可作為生產(chǎn)溶劑油的原料，其來源有兩類，一類是原油經(jīng)過閃蒸，從閃蒸氣中沉降下來的，組分較重，顏色一般為透明的淡黃色或黃棕色；另一類是油田伴生氣或其他天然氣中含的戊烷以上組分，通過制冷及壓縮等過程分離出來的，一般戊烷含量較高，戊烷以上組分較少，顏色通常為透明無色。穩(wěn)定輕烴的下游市場，按功能劃分可以分為有機化工原料和燃油添加劑兩部分。穩(wěn)定輕烴用作高清潔燃油添加劑時，調(diào)和升級普通93號汽油質(zhì)量，同時可以大幅度降低PM2.5的排放量。使用以煤基為原料的穩(wěn)定輕烴所產(chǎn)的汽油較傳統(tǒng)汽油產(chǎn)品，發(fā)動機燃燒后PM2.5的排放量將降低近80 % ο也可作為替代燃料直接使用，其成分僅有27種，比現(xiàn)行的93號汽油128種成分少許多，無硫、無固定體雜質(zhì)、高穩(wěn)定性、具有良好的增發(fā)性和抗腐蝕性，大大優(yōu)于國四汽油標(biāo)準(zhǔn)的要求。具有高性能，污染少的特點，是理想的清潔能源，減少碳排放和環(huán)境污染。但現(xiàn)有制備輕烴的方法存在投資高、產(chǎn)率低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是要解決現(xiàn)有制備輕烴的方法存在投資高、產(chǎn)率低的問題，而提供一種焦炭制輕烴的方法。
[0004]本發(fā)明一種焦炭制輕烴的方法具體是按以下步驟進行:
[0005]一、將焦炭、蒸汽和氧氣采用造氣裝置進行氣化，得到氣化后的水煤氣;所述氧氣是來自空分裝置的4000mmH20柱氧氣；所述氣化后的水煤氣的溫度為-40°C，表壓為0.006MPa；
[0006]二、將步驟一得到的氣化后的水煤氣采用電除塵裝置進行除塵處理，得到電除塵的水煤氣;所述電除塵的水煤氣的溫度為40°C，絕對壓力為0.103MPa;
[0007]三、將步驟二得到的電除塵的水煤氣送至氣柜裝置，然后進入煤氣加壓裝置，得到加壓后的水煤氣;所述加壓后的水煤氣的溫度為40°C，絕對壓力為0.4MPa;
[0008]四、將步驟三得到的加壓后的水煤氣通過TSA吸附裝置進行凈化和再生，得到變溫吸附的水煤氣;所述變溫吸附的水煤氣的溫度為40°C，絕對壓力為0.4MPa ；
[0009]五、將步驟四得到的變溫吸附的水煤氣通過煤氣壓縮裝置進行升壓，得到壓縮后的水煤氣；所述壓縮后的水煤氣的溫度為90°C，絕對壓力為4.0MPa，干CO的百分含量為45.81% ；
[0010]六、將步驟五得到的壓縮后的水煤氣通過變換冷卻裝置進行變換、預(yù)熱回收及冷卻，得到變換氣;所述變換氣的溫度為40°C，表壓為3.7MPa;
[0011]七、將步驟六得到的變換氣送至低溫甲醇洗裝置進行洗滌，得到含硫尾氣、0)2放空氣和凈化氣；所述含硫尾氣經(jīng)尾氣回收塔洗滌回收甲醇后放空；所述CO2放空氣直接放空；所述凈化氣的溫度為25°C，表壓為3.5MPa;所述低溫甲醇洗裝置的冷量由冷凍裝置提供；
[0012]八、將步驟七得到的凈化氣和來自氫回收裝置的富氫混合，得到混合氣，然后將混合氣通入合成氣壓縮裝置經(jīng)過二段壓縮，得到二段壓縮氣，然后在合成氣壓縮裝置的壓縮機氣缸內(nèi)將二段壓縮氣和來自甲醇合成裝置的循環(huán)氣混合壓縮后，得到合成氣;所述混合氣的溫度為40°C，絕對壓力為3.3MPa;所述二段壓縮氣的溫度為40°C，絕對壓力為8.17MPa;所述來自甲醇合成裝置11的循環(huán)氣的溫度為40°C，絕對壓力為8.17MPa;所述合成氣的溫度為73°C，絕對壓力為8.94MPa ；
[0013]九、將步驟八得到的合成氣經(jīng)換熱器預(yù)熱到235°C，送入甲醇合成裝置進行分離合成，得到氣體和粗甲醇;所述氣體為循環(huán)氣和馳放氣，循環(huán)氣送入合成氣壓縮裝置與步驟八中的二段壓縮氣混合，馳放氣送入氫回收裝置，所述粗甲醇的溫度為40°C，表壓為0.5MPa;
[0014]十、將步驟九得到的粗甲醇和來自氫回收裝置的稀醇水混合后進入甲醇精餾裝置進行精餾，得到精甲醇;所述精甲醇中的甲醇含量為98 % ;
[0015]十一、將步驟十得到的精甲醇送入罐區(qū)儲存，然后從罐區(qū)將精甲醇送入合成穩(wěn)定輕烴裝置進行合成，得到混合輕烴，將混合輕烴送入輕烴分離裝置進行精餾分離，得到LPG、輕穩(wěn)定輕烴和重質(zhì)輕烴，即完成焦炭制輕烴。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]本發(fā)明以化工焦為原料，采用純氧-蒸汽常壓連續(xù)氣化技術(shù)生產(chǎn)合成原料氣，粗煤氣經(jīng)除塵、洗滌、冷卻及電除塵等處理后，再加壓至表壓為4.0MPa，進入變換調(diào)節(jié)氫碳比后，送至低溫甲醇進行酸性氣脫除以滿足甲醇合成對合成氣的要求，再以甲醇為原料合成穩(wěn)定輕烴，同時副產(chǎn)重質(zhì)輕烴及LPG。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一種焦炭制輕烴的方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0019]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式一種焦炭制輕烴的方法具體是按以下步驟進行:
[0020]一、將焦炭18、蒸汽19和氧氣采用造氣裝置I進行氣化，得到氣化后的水煤氣;所述氧氣是來自空分裝置17的4000mmH20柱氧氣;所述氣化后的水煤氣的溫度為-40°C，表壓為0.006MPa；
[0021]二、將步驟一得到的氣化后的水煤氣采用電除塵裝置2進行除塵處理，得到電除塵的水煤氣;所述電除塵的水煤氣的溫度為40°C，絕對壓力為0.103MPa;
[0022]三、將步驟二得到的電除塵的水煤氣送至氣柜裝置3，然后進入煤氣加壓裝置4，得到加壓后的水煤氣;所述加壓后的水煤氣的溫度為40°C，絕對壓力為0.4MPa;
[0023]四、將步驟三得到的加壓后的水煤氣通過TSA吸附裝置5進行凈化和再生，得到變溫吸附的水煤氣;所述變溫吸附的水煤氣的溫度為40°C，絕對壓力為0.4MPa ；
[0024]五、將步驟四得到的變溫吸附的水煤氣通過煤氣壓縮裝置6進行升壓，得到壓縮后的水煤氣；所述壓縮后的水煤氣的溫度為90°C，絕對壓力為4.0MPa，干CO的百分含量為45.81% ；
[0025]六、將步驟五得到的壓縮后的水煤氣通過變換冷卻裝置7進行變換、預(yù)熱回收及冷卻，得到變換氣;所述變換氣的溫度為40°C，表壓為3.7MPa;
[0026]七、將步驟六得到的變換氣送至低溫甲醇洗裝置8進行洗滌，得到含硫尾氣20、C02放空氣21和凈化氣;所述含硫尾氣20經(jīng)尾氣回收塔洗滌回收甲醇后放空;所述CO2放空氣21直接放空;所述凈化氣的溫度為25°C，表壓為3.5MPa;所述低溫甲醇洗裝置8的冷量由冷凍裝置9提供；
[0027]八、將步驟七得到的凈化氣和來自氫回收裝置10的富氫混合，得到混合氣，然后將混合氣通入合成氣壓縮裝置12經(jīng)過二段壓縮，得到二段壓縮氣，然后在合成氣壓縮裝置12的壓縮機氣缸內(nèi)將二段壓縮氣和來自甲醇合成裝置11的循環(huán)氣混合壓縮后，得到合成氣；所述混合氣的溫度為40°C，絕對壓力為3.3MPa;所述二段壓縮氣的溫度為40°C，絕對壓力為8.17MPa;所述來自甲醇合成裝置11的循環(huán)氣的溫度為40°C，絕對壓力為8.17MPa;所述合成氣的溫度為73°C，絕對壓力為8.94MPa;
[0028]九、將步驟八得到的合成氣經(jīng)換熱器預(yù)熱到235°C，送入甲醇合成裝置11進行分離合成，得到氣體和粗甲醇;所述氣體為循環(huán)氣和馳放氣，循環(huán)氣送入合成氣壓縮裝置12與步驟八中的二段壓縮氣混合，馳放氣送入氫回收裝置10，所述粗甲醇的溫度為40°C，表壓為0.5MPa；
[0029]十、將步驟九得到的粗甲醇和來自氫回收裝置10的稀醇水混合后進入甲醇精餾裝置13進行精餾，得到精甲醇;所述精甲醇中的甲醇含量為98 % ;
[0030]十一、將步驟十得到的精甲醇送入罐區(qū)14儲存，然后從罐區(qū)14將精甲醇送入合成穩(wěn)定輕烴裝置15進行合成，得到混合輕烴，將混合輕烴送入輕烴分離裝置16進行精餾分離，得到LPG22、輕穩(wěn)定輕烴23和重質(zhì)輕烴24，即完成焦炭制輕烴。
[0031]本實施方式步驟一中所述造氣裝置采用純氧-蒸汽常壓連續(xù)氣化工藝，制備的粗煤氣中有效成分含量高(OHH2為80 % )，且無吹風(fēng)氣排放。
[0032]本實施方式步驟六中所述變換冷卻裝置采用換熱式加壓耐硫變換，其目的是對粗煤氣進行凈化，脫除其中的油、塵等雜質(zhì)，并使粗煤氣溫度達到觸媒的起活溫度。
[0033]本實施方式步驟七中所述低溫甲醇洗裝置操作壓力高，CO2分壓較高，總硫脫除至0.1ppm以下，能同時有選擇性地將氣體中硫化物、CO2、HCN、油類等雜質(zhì)脫除干凈，而且溶液吸收能力大、循環(huán)量小、電耗及再生能耗低、溶劑價格便宜、操作費用低。
[0034]本實施方式步驟八中所述合成氣壓縮裝置采用凈化氣和循環(huán)氣聯(lián)合壓縮機組，分兩段壓縮，用凈化氣和循環(huán)氣在缸內(nèi)混合，壓縮機末級出口壓力8.94MPa(A)，離心式，蒸汽透平驅(qū)動，單機連續(xù)運轉(zhuǎn)周期長，不需要備機，流程簡單，效率高，節(jié)能效果顯著。
[0035]本實施方式步驟九中所述甲醇合成裝置采用1.M.C等溫型甲醇合成反應(yīng)器。
[0036]本實施方式步驟十中所述甲醇精餾裝置采用三塔流程。
[0037]本實施方式步驟八中所述氫回收裝置采用變壓吸附或膜分離。
[0038]本實施方式步驟十一中所述合成穩(wěn)定輕烴裝置采用一步法，省略了甲醇轉(zhuǎn)化制二甲醚的步驟，甲醇在ZSM-5分子篩催化劑的作用下一步轉(zhuǎn)化為輕烴和LPG，其工藝流程短，產(chǎn)品選擇性尚，催化劑穩(wěn)定性和單程壽命尚。
[0039]本實施方式以化工焦為原料，采用純氧-蒸汽常壓連續(xù)氣化技術(shù)生產(chǎn)合成原料氣，粗煤氣經(jīng)除塵、洗滌、冷卻及電除塵等處理后，再加壓至表壓為4.0MPa，進入變換調(diào)節(jié)氫碳比后，送至低溫甲醇進行酸性氣脫除以滿足甲醇合成對合成氣的要求，再以甲醇為原料合成穩(wěn)定輕烴，同時副產(chǎn)重質(zhì)輕烴及LPG。
[0040]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:步驟一中所述的焦炭18的粒徑為1mm?50_，投加速率為102916kg/h。其他與【具體實施方式】一相同。
[0041]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是:步驟一中所述的蒸汽19的通入速率為37500kg/h。其他與【具體實施方式】一或二相同。
[0042]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是:步驟一中所述的氧氣的通入速率為50000Nm3/h。其他與【具體實施方式】一至三之一相同。
[0043]【具