[发明专利]一种焦炉气转化制合成气的工艺

说明书

本发明涉及一种焦炉气制合成气的工艺，将焦炉气分离甲烷与不饱和烃成为富甲烷气，贫甲烷气用作合成气1，富甲烷作为烃类转化原料同时也是焦炉燃料；将40%以上焦炉蓄热室改为烃类转化室，烃类转化室与普通蓄热室的燃料气、助燃气、烟道气系统分隔设立，烃类转化室的助燃气供给变为富氧空气（含氮合成气）或纯氧（不含氮合成气），转化室的气体反应温度不低于改造前的燃烧温度5℃且不能高于原燃烧温度，未作为烃类转化室的蓄热室仍然使用原来的燃料与空气系统；烃类转化室的燃料气、烟道气（合成气2）出口与非烃类转化炉的蓄热室燃料气、烟道气及余热回收系统各自分开，由此实现焦炉气中烃类转化的目的；烃类转化室烧嘴改为转化型烧嘴，合成气1与合成2都是合成气原料，富氧的氮气供给总量就是含氮合成气氮气的总量。

技术领域

本发明涉及化工、节能、环保领域，是一种将焦炉气中的烃类都转化成合成气的方法。

背景技术

对于焦炭生产过程产生的煤裂解尾气称为焦炉气，通常的做法是将焦炉气的40-60%用作焦炉直接燃料，其他部分用作合成转化气。

焦炉气转化制合成气使用特制的转化炉。投资巨大。转化过程中能量消耗非常可观。

焦炉气转化制合成气第一种方法，使用蒸汽催化转化焦炉气中的烃类。

焦炉气转化制合成气第二种方法，使用氧气（空气）催化转化焦炉气中的烃类。

焦炉气转化制合成气第三种方法，使用氧气（空气）非催化转化焦炉气中的烃类。

目前公开的报道都是使用特制的转化炉，如此可以高效的转化焦炉气中的烃类。

天然气转化制合成气的方法与焦炉气一致。

常用的焦炉，蓄热室与炭化室间隔布置，蓄热室燃烧焦炉气或其他可燃气体，使用空气作为助燃气体，所有的蓄热室的进燃气管道、烟道气管道并联，而所有的进空气管道并联，可燃气体与助燃气体经不同的管道进入蓄热室燃烧。燃烧后气体温度达到结焦温度或高于结焦温度50℃以内。

转化炉与焦炉蓄热室的燃烧过程都有不少的热损失，而且由于转化气与焦炉烟气出口温度远高于进气温度，回收热量过程伴随大量热损失。

焦炉气转化炉，焦炉气氢气含量高，焦炉气氢气加热与转化气氢气冷却过程能量浪费巨大。

发明内容

为了减少总的热损失，本发明将焦炉气中的甲烷与不饱和烃分离成为富甲烷气与贫甲烷气，富甲烷气用于转化与焦炉加热，贫甲烷气直接用作合成气。本发明将焦炉40%以上的蓄热室改为烃类转化室，烃类转化室的燃气与蓄热室分开，供给改为富甲烷气，而不使用过热蒸汽参与转化过程，烃类转化室的空气供给转为富氧空气或纯氧，蓄热室的气体反应温度最多低于改造前的燃烧温度5℃而不能高于原来的燃烧温度，未作为烃类转化室的蓄热室仍然使用原来的燃料与空气、烟道气系统；烃类转化炉的烟道气（转化气）出口与非烃类转化炉的蓄热室烟道与余热回收系统各自分开，由此实现烃类转化在焦炉中完成的目的。这个做法的最大优势是减少单独建设转化炉的费用，同时把转化炉的热量损失+焦炉的热量损失变为只有焦炉的热量损失，节约了能量。为了尽量减少烃类气体的氧气使用量，原来蓄热室的操作温度需要尽量降低到低于原燃烧温度5℃。由于转化气过程属于欠氧燃烧，因此原蓄热室烧嘴需要改为转化炉烧嘴。

富氧助燃系统，转化室烟道气成为含氮合成气，纯氧助燃系统，转化室烟道气成为不含氮合成气。

这个方法把焦炉气中的烃类都转化成为合成气。

具体实施方式