以冶金烟气中多碳源为原料一步法生产甲醇和二甲醚的方法

摘要

本发明公开了一种以冶金烟气中多碳源为原料一步法生产甲醇、二甲醚的方法，含有以下工艺步骤：(1)对尾气进行脱硫净化；(2)将净化后的焦炉煤气送入重整反应器与水蒸气发生重整反应重整；(3)合成甲醇、二甲醚；(4)甲醇合成工艺排出的粗甲醇得到甲醇产品；残余气体返回系统混合后循环利用；(5)残余气体返回系统混合后循环利用；(6)二甲醚精馏单元包括预精馏和主精馏塔两部分，塔顶分离出的CO、CO2气体加压输送到二甲醚合成反应器前的原料气调配罐进行再利用；冷却后输送至吸收塔作为吸收剂或收集他用。本发明综合利用了冶金烟气中的有效成分，实现了氢碳互补混配，降低了温室气体和大气污染物的排放，此过程环境友好，操作系统方便稳定，生产成本低。

主权项

一种以冶金烟气中多碳源为原料一步法生产甲醇、二甲醚的方法，其特征是含有以下工艺步骤：(1)对冶金烟气中的焦炉气及多碳源冶金炉尾气进行脱硫净化，使气源的总硫体积分数满足焦炉气重整制氢和甲醇、二甲醚合成反应的要求；(2)将净化后的焦炉气送入重整反应器与水蒸气发生重整反应，从而在产物中生成高浓度的氢气，水蒸气与甲烷摩尔比2‑6，在制氢催化剂作用下焦炉气重整，焦炉气重整制氢反应器出口压力0.1‑4Mpa，反应器进出口温度为450‑650℃；(3)将焦炉气经净化重整后得到的富氢气体与脱硫净化后的冶金炉中富含CO、CO2多碳源的炉气按照氢碳摩尔比2‑4进行混配，作为甲醇、二甲醚合成的原料；反应压力控制在3‑7Mpa，反应温度控制在220‑300℃合成甲醇、二甲醚；(4)甲醇合成工艺排出的粗甲醇，经预热后进入预精馏塔进行预精馏，进而加压甲醇精馏塔，从塔顶出来的甲醇蒸汽进入常压甲醇精馏塔而得到甲醇产品；残余气体返回系统混合后循环利用；或(5)二甲醚合成的反应尾气降温至50‑90℃进行气液分离，在20‑40℃，0.6‑2.0MPa条件下以甲醇水溶液为吸收剂进行吸收，残余气体返回系统混合后循环利用，吸收塔液体进入二甲醚精馏单元；(6)二甲醚精馏单元包括预精馏和主精馏塔两部分，预精馏塔操作压力为0.4‑1.2MPa，塔顶温度为15‑25℃，塔釜温度为60‑120℃，塔顶分离出的CO、CO2气体加压输送到二甲醚合成反应器前的原料气调配罐进行再利用；釜液导入主精馏塔，操作压力0.3‑1MPa，塔顶温度35‑55℃，塔釜温度60‑120℃，塔顶分离出液相二甲醚，含有一定量的甲醇溶液从塔底流出，冷却后输送至吸收塔作为吸收剂或收集他用；所述的生产甲醇的催化剂采用CuO‑CeO2‑ZrO2‑Al2O3；所述的生产二甲醚的催化剂采用同时含有甲醇合成组分和甲醇脱水组分的双功能催化剂：CuO‑CeO2‑ZrO2/HZSM‑5、CuO‑CeO2‑ZrO2‑SiO2；制氢反应的催化剂成分为CaO、NiO、Al2O3、SiO2的混合物。