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                电石炉尾ぷ气、碳︼化硅尾气制甲醇技术

                    我国是电石、碳化硅生产大国,目∩前我国电石产能已经突破2000万吨/年,电石产量1361万吨,碳化硅年产量以高达70万吨。
                    密闭电石炉每生产1吨电石产生尾▅气约400m3,碳化硅冶炼炉每产1吨碳化硅生产尾气约1300~1400m3。这些尾气含有CO占70~90%,还含有大量∞的固体粉尘以及S、As等多种有☆害物质,除少部分企业用着燃料或发电外,绝大部分企业没有有效净化回收利用,直接点“天灯”排空。以电石生产为例,全国电石生产企∏业500多家,其密闭电石炉产能已经达到Ψ400多万吨。每生产1吨电石,排放粉尘53公斤,电石炉要消耗195m3O2,排放426m3的CO2气体。那么2008年生◎产电石︽1361万吨,一共排放粉尘约72万吨,排放58亿m3 CO2气体。密闭电石炉生产1吨电石,要排放90%浓度的CO气体400m3,相当于白∏白燃烧160公斤标煤。按2008年电石¤产量1361万吨,全部白白地点“天灯”,相当于每年浪费标准煤217.8万吨。若加上◣碳化硅尾气排放的CO2,整个CO2排放量相当惊人,对环↓境造成了极大的污染。
                    电石尾气、碳化硅尾气尾气既可以作燃料,如城市煤气民用、工艺煤气发电,又可作化工原∞料,如生产合成甲醇、氨、醋酸等。如果用来发电,上网费用卐高,利润薄;利用这些尾气可生产甲醇、氨等,生产的甲醇、氨不仅当↑产品销售,下游还可以进一步深加工制二甲醚、甲醛、尿素等,生产许多高附加值产品,产业链长,竞争力强,经济⌒效益显著。
                    电石炉尾气、碳化硅尾气的CO含量占70%~95%,统∑ 称为煤气,经煤气净化处理、煤气变换、脱碳等处理,即可进行合成甲醇,这些尾气详细组成如下: 
                    

                尾气名称

                组成(V%

                CO

                CO2

                H2

                N2

                CH4

                O2

                主要杂质

                电石尾气

                70~90

                3~10

                38

                515

                0.51.5

                粉尘、SAs

                碳化硅尾气

                7590

                23

                15

                13

                24

                0.5

                SiC SiO2 CaO


                    所以充分合理高效利用尾气制目前市场前景较好的甲醇或合成氨项目,不仅解决了环境保护问题,实现循♀环经济,并可为企业带来良好的经济效益,是企业综合利用尾气理想的选择。
                    我公司长期从事研究煤气净化、合成甲醇ぷ以及合成氨技术,利用电石尾气、碳化硅尾气制甲醇【,并对全流程进╲行优化、改进。开发的生产技术,流程短,投资省,能耗低。主要包括:煤气预净化、煤气变换、脱碳、合成甲醇、甲醇精馏等◤。利用该工艺,可处理煤气中含有大量的固体粉尘以及S、As等多种有害〗物质,并采用特殊的变换技术处理超高浓度的CO,制备合成气所需的H2,用于生〗产甲醇产品,技术含量高,产品附加值高,环境污染小,竞争力强,生产成本低,产品质量◆高,是目前较理想的煤气综合利用方法。
                电石尾气、碳化硅尾气制甲醇工艺简介及流程
                    从电石炉、碳化硅冶炼炉出来的尾气,压力约10kPa,经冷却降温】到~260℃,进入煤气预净化工序脱除尾气中的粉尘、焦油等,送气柜,缓冲、稳压后,送往煤气压缩工段进行升压至2.15MPa,温度约140℃后送往精」脱硫工序。精脱硫后的煤气进入变换工段,CO的变化率控制在68%~75%,送往脱█碳工序脱除合成气中的CO2。最终控制(H2−CO2)/(CO+CO2)=2.05~2.15,合成气压缩机加压☉到5.5MPa,换热到220℃后送甲醇合成工段合成甲醇。从甲▼醇合成出来的粗甲醇去甲醇精馏工段,精馏≡提纯产品甲醇。
                   (1)煤气预净化   电石炉、碳化硅冶炼炉出来的尾气温度高,含有大量的粉尘←颗粒,在预处理工序进行降温除尘,经预净化后的粉尘含量控制在20mg/Nm3以下。
                   (2)煤气精脱硫   除脱除煤气中无机硫外,为去除有机硫,采用加╳氢转化法、水解法将有机硫转化成易去除的H2S,使√合成气含硫量小于0.1×10-6,以满足合成甲醇的要求。
                   (3)煤气部♀分变换   用于合成→甲醇的合成气,按理论配比为H2/CO=2,要求CO变换率控制在68~75%左右即可达到甲醇合成气要求。为此,本工程采用部分▽变换法。
                 根据变换反应原理:一氧化碳与水蒸汽作用生成氢气和二氧化碳,其反应如下:
                                       CO + H2O = CO2 + H2 + Q
                   (4)脱碳    经变换后的合成气中含有大量的CO2,可采用变压吸附技术干法脱碳技术,也可采用湿法脱碳技术,脱除煤气中大量的CO2,最终控制(H2−CO2)/(CO+CO2)=2.05~2.15。
                   (5)合成气制甲醇    甲醇合成工艺按压力可分为高、中、低压法。目前国内外普遍采用低压合成技▆术,一般操作压在5.5~6.0MPa左右,反应器主要是管壳式等温反@应器。合成气经压缩升温后进入甲醇合成塔,在催化剂作用下,进行甲醇合成,主要反应如☆下:
                                       CO+2H2=CH3OH
                                       CO2+3H2=CH3OH+H2O
                   (4)甲醇精馏   甲醇精馏普遍采用三塔精馏流程。从甲醇合成来的粗甲醇进入预精馏塔,塔顶分◆离出的释放气送提氢装置,提取H2循环使用。塔底的甲醇液经加压〓精馏塔和常压精馏塔分离制得精甲醇。

                煤气制甲醇工艺流程框图¤如下:

                流程图
                 

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