1.一種焦?fàn)t煤氣高效合成甲醇、聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝,其特征在于包括如下步驟:
(1)經(jīng)凈化后的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入低溫甲醇洗單元中,脫除焦?fàn)t煤氣中的硫和二氧化碳,其中脫除的硫送往硫回收系統(tǒng),脫除的二氧化碳與來(lái)自碳捕集系統(tǒng)的二氧化碳混合進(jìn)入脫硫槽中,脫除硫和二氧化碳后的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入深冷甲烷分離單元中,分離出的液態(tài)甲烷產(chǎn)品送往液化天然氣儲(chǔ)罐,而剩余的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入硫保護(hù)槽中,經(jīng)硫保護(hù)槽進(jìn)一步脫硫后與來(lái)自1#甲醇分離器的循環(huán)氣混合進(jìn)入1#合成氣壓縮機(jī)組中,增壓后的合成氣在1#合成氣預(yù)熱器中與1#甲醇合成塔出口氣換熱后,自頂部進(jìn)入1#甲醇合成塔中進(jìn)行甲醇合成;
(2)來(lái)自1#甲醇合成塔底部的產(chǎn)品氣先經(jīng)1#合成氣預(yù)熱器與進(jìn)口合成氣換熱,再經(jīng)1#空冷器冷卻后進(jìn)入1#甲醇分離器中,液相產(chǎn)品自1#甲醇分離器底部排出后與2#甲醇分離器的底部液相產(chǎn)品混合進(jìn)入甲醇精制單元中,氣相自1#甲醇分離器頂部排出后一部分作為循環(huán)氣返回至1#合成氣壓縮機(jī)組中,另一部分氣體先與來(lái)自脫硫槽的二氧化碳混合,然后混合后的氣體再與來(lái)自2#甲醇分離器來(lái)的循環(huán)氣混合后進(jìn)入2#合成氣壓縮機(jī)組中;
(3)經(jīng)2#合成氣壓縮機(jī)組的增壓氣體在2#合成氣預(yù)熱器中與2#甲醇合成塔的出口氣換熱后,自頂部進(jìn)入2#甲醇合成塔中,進(jìn)行二氧化碳加氫合成甲醇的反應(yīng),產(chǎn)品氣自2#甲醇合成塔底部排出后先經(jīng)2#合成氣預(yù)熱器與進(jìn)口氣換熱,在經(jīng)2#空冷器冷卻后進(jìn)入2#甲醇分離器中,氣相自2#甲醇分離器頂部排除后分為兩部分,一部分作為循環(huán)氣返回2#合成氣壓縮機(jī)組中,另一部分與來(lái)自甲醇精制單元的閃蒸氣混合作為馳放氣送往焦?fàn)t燃燒,而來(lái)自2#甲醇分離器底部的液相產(chǎn)品與來(lái)自1#甲醇分離器的液相產(chǎn)品混合后進(jìn)入甲醇精制單元中,經(jīng)甲醇精制后得到閃蒸氣、水、精甲醇產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t煤氣高效合成甲醇、聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝,其特征在于所述的經(jīng)凈化后的焦?fàn)t煤氣的體積組成為H2 50~60%、CO 5%~8%、CO2 1.5~4%、CH423%~27%,N2 3~7%,C2以上不飽和烴2~4%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t煤氣高效合成甲醇、聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝,其特征在于所述的低溫甲醇洗單元由脫硫塔和脫碳塔組成,操作溫度為-20~-60℃,操作壓力3~4.0MPa,經(jīng)低溫甲醇洗后氣體中的硫脫除至0.01~0.1ppm,CO2脫除至0.3~0.8Vol%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t煤氣高效合成甲醇、聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝,其特征在于所述的深冷甲烷分離的步驟為:先將焦?fàn)t煤氣冷卻至-85~-70℃后,于3~4.0MPa分離出少量二氧化碳、丙烷、乙烷和硫化物;然后氣相進(jìn)一步冷卻至-130~-140℃,于3.0~4.0MPa分離出甲烷體積含量≥97%的液化天然氣產(chǎn)品,剩余的焦?fàn)t煤氣送往后續(xù)單元。
5.如權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t煤氣高效合成甲醇、聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝,其特征在于所述的1#甲醇合成塔采用管殼式等溫反應(yīng)器,其反應(yīng)壓力為4~6MPa,反應(yīng)溫度為240~300℃,氣體空速為8000~20000L/Kg·h。
6.如權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t煤氣高效合成甲醇、聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝,其特征在于所述的1#甲醇合成塔中裝填的一氧化碳加氫合成甲醇催化劑為C306、C307催化劑,RK-5催化劑或C302催化劑中的任意一種。
7.如權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t煤氣高效合成甲醇、聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝,其特征在于所述的進(jìn)入1#合成氣壓縮機(jī)組的氣體中,控制來(lái)自1#甲醇分離器的循環(huán)氣與來(lái)自硫保護(hù)槽的焦?fàn)t煤氣的體積比為4.0~5.0。
8.如權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t煤氣高效合成甲醇、聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝,其特征在于所述的2#甲醇合成塔采用固定床絕熱反應(yīng)器,其反應(yīng)壓力為4~6MPa,進(jìn)口溫度為200~220℃,氣體空速為8000~12000L/Kg·h。
9.如權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t煤氣高效合成甲醇、聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝,其特征在于所述的2#甲醇合成塔裝填的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑的質(zhì)量組成為:活性組分Cu 40~55%,活性助劑氧化物35~40%,結(jié)構(gòu)助劑氧化物5~20%,其中活性助劑氧化物為Zn、Co、La、Mn、Cr、Fe、Ni和K中的一種或幾種,結(jié)構(gòu)助劑的氧化物為Al2O3、SiO2、ZrO2中的一種或幾種。
10.如權(quán)利要求9所述的一種焦?fàn)t煤氣高效合成甲醇、聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝,其特征在于活性助劑氧化物為Zn、Co和La中的一種或幾種。
11.如權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t煤氣高效合成甲醇、聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝,其特征在于如上所述的來(lái)自1#甲醇分離器的部分氣體先與來(lái)自脫硫槽的二氧化碳混合,并控制二氧化碳的加入量使得混合后的氣體中(H2-CO2)/(CO+CO2)在2.05~2.15之間,然后混合后的氣體再與來(lái)自2#甲醇分離器來(lái)的循環(huán)氣混合后進(jìn)入2#合成氣壓縮機(jī)組中,并控制來(lái)自2#甲醇分離器來(lái)的循環(huán)氣與二氧化碳和來(lái)自1#甲醇分離器的氣體組成的混合氣體的體積比為3.0~4.0之間。