申请/专利权人：中国平煤神马控股集团有限公司;平顶山天安煤业股份有限公司;河南平煤神马远东化工有限公司;河南嘉和节能科技有限公司

申请日：2021-11-23

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN114409503B

主分类号：C07C29/17

分类号：C07C29/17;C07C31/20;C07C2/84;C07C11/24;C07C29/42;C07C33/046;C07C1/04;C07C9/04;C10L3/10;C01B3/16;C01C1/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2022.10.25#著录事项变更;2022.05.20#实质审查的生效;2022.04.29#公开

摘要：本发明属于煤炭能源转化工艺技术领域，具体涉及一种利用焦炉煤气制备BDO联产液氨的工艺。本发明针对现有技术中采用炔醛法生产BDO时，电石原料短缺、电石生产工艺污染严重、能耗高等现状，通过采用含量较为丰富的焦炉煤气为原料，并对焦炉煤气进行脱氨、脱苯、脱硫、脱碳、甲烷化、甲烷裂解等工序，利用甲烷获得乙炔气体，再将乙炔气体与甲醛通过炔醛法生产1，4‑丁二醇，并精制获得1，4‑丁二醇产品。本发明不仅能够实现1，4丁二醇、液化天然气、乙炔、液氨的联产，还能够提高生产效率，在合理利用原料焦炉煤气的同时，还能够避免出现工艺污染严重、能耗高等问题，本发明工艺三废均能符合国家排放标准，有利于实现焦炉煤气的节能减排。

主权项：1.一种利用焦炉煤气制备BDO联产液氨的工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）焦炉煤气CO变换、脱碳：将荒煤气预处理得到焦炉煤气，在190℃-480℃，3-5MPa的压力条件下，使用变换催化剂，将得到的焦炉煤气与水蒸气进行CO变换反应，将焦炉煤气中的CO转化生成氢气；CO变换后焦炉煤气中含有6vol.%-12vol.%的二氧化碳，再添加脱碳溶剂进行脱碳反应，脱碳后二氧化碳含量小于0.1vol.%；（2）焦炉煤气甲烷化：在350℃-450℃温度条件下，步骤（1）得到的焦炉煤气在甲烷化催化剂的作用下进行催化反应，将焦炉煤气中的CO、CO2转化为甲烷；（3）焦炉煤气采用深冷分离法生产液态甲烷：将步骤（2）得到的混有甲烷的焦炉煤气干燥、脱水后采用混合制冷剂在-165℃至-162℃进行液化，产出甲烷含量在为98wt.%以上的液态天然气，同时副产物为高纯度的H2与N2；（4）部分甲烷气氧化裂解、压缩：将氧气和步骤（3）制备得到的液态天然气混合并预热至650-750℃，然后通入乙炔裂解炉混合器中进行混合，在1300-1500℃的温度下，甲烷部分氧化、裂解，得到含有乙炔的裂解气；（5）乙炔、甲醛和氢气通过炔醛法合成BDO：将从步骤（4）的裂解气中分离出乙炔，提纯后作为合成1，4-丁二醇BDO的原料，通过催化反应制备1，4-丁二醇BDO，反应分为两步进行，第一步：乙炔和甲醛为原料，在乙炔铜络合催化剂的作用下生成1,4-丁炔二醇；第二步：1,4-丁炔二醇进入加氢反应器中，在镍基催化剂的作用下与氢气进行加氢生成粗1，4-丁二醇产品；步骤（1）中所述荒煤气预处理包括荒煤气脱氨、两次脱苯、脱硫工艺；荒煤气脱氨工艺为，将荒煤气冷却到35℃以下，使用压力不大于0.5MPa的预热蒸气将荒煤气加热至60-70℃，再通入脱氨设备中，用含有硫酸的硫酸铵母液与荒煤气喷淋接触进行脱氨；荒煤气两次脱苯工艺为，脱氨后的荒煤气温度为50-55℃，荒煤气经换热后，将荒煤气由50-55℃后冷却至25-30℃后，进入脱苯系统，使用吸收剂进行脱苯；荒煤气脱硫工艺为：使用脱硫催化剂，将脱苯后的荒煤气进行两次催化脱硫反应，将荒煤气中硫化氢脱除到1mgNm3以下，然后在250～350℃温度下脱除两次催化脱硫反应产生的有机硫，再经过ZnO脱硫剂将荒煤气中总硫降低到≤0.1ppm，最终得到经过脱氨、脱苯、脱硫后产物即为焦炉煤气；步骤（5）中，从步骤（4）的裂解气中分离提纯乙炔时还包括前处理工艺，具体前处理工艺为，将含有乙炔的裂解气用水骤冷至35-37℃进行淬火处理，淬火处理时间为2-3毫秒，裂解气经过淬火后，气压缩至1-1.5MPa，温度控制在75-80℃；步骤（5）中，将步骤（4）的裂解气经前处理后进行分离提纯的工艺包括净化、富集和解吸处理工序，具体步骤为：使用N-甲基吡咯烷酮对步骤（4）得到的裂解气中的成分进行逐步选择性吸附得到乙炔，再通过解吸附得到乙炔产品，同时排放尾气；乙炔产品中乙炔含量大于98.8vol.%；将乙炔产品作为循环气循环至裂解气中，与裂解气混合，形成乙炔含量为11vol.%的混合气；所述工艺还包括采用氢气、氮气合成氨的工序，具体步骤为：以氮气和步骤（3）深冷分离法得到的氢气为原料，采用低压法制备合成氨，反应时的压力为14MPa，温度为450~500℃；氨合成在合成塔中进行。

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