焦爐煤氣制甲醇精脫硫的優化

任政委

（河北華豐能源科技發展有限公司，河北 邯鄲 056300）

1 焦爐煤氣制甲醇過程中出現的問題

1.1 焦爐煤氣中的成分較為復雜

焦爐煤氣作為甲醇制取過程中的合成氣，其成分中的氫碳比例、二氧化碳與一氧化碳比例以及雜質體積分數都會對甲醇純度造成較大的影響。特別是焦爐煤氣中的有機硫，需要在參與制取甲醇之前進行脫硫，利用催化劑將有機硫轉化為硫化氫，從而進行脫硫。因此，需要對焦爐煤氣的成分進行要求，即合適的氫碳比例、合理的二氧化碳和一氧化碳比例以及雜質要求。一般來說，焦爐煤氣中的總硫體積分數不應大于0.1ppm，而甲烷的含量不大于0.6%。

1.2 焦爐煤氣制甲醇精脫硫工藝選擇不夠合理

另一個需要注意的問題是焦爐煤氣制甲醇精脫硫工藝選擇不夠合理。在甲醇制取的過程中，需要確保焦爐煤氣總硫體積分數不大于0.1ppm，同時烯烴、長鏈烷烴的含量也不能過高。因此，需要選擇合適的精脫硫工藝。精脫硫工藝主要包括鐵（鈷）鉬催化加氫+氧化鐵、氧化鋅脫硫、有機硫低溫水解+氧化鐵、氧化鋅脫硫、鐵鉬+鎳鉬兩級加氫、鐵錳+氧化鋅兩級吸收等工藝，技術人員在進行工藝選擇時，需要根據焦爐煤氣中的成分比例以及操作要求選擇合適的工藝。但部分技術人員未考慮焦爐煤氣的成分構成及比例，增加了精脫硫環節的消耗，不利于提高甲醇產品的精度［1]。

1.3 甲醇的合成條件無法滿足要求

除了焦爐煤氣中的成分較為復雜以及精脫硫工藝選擇不夠合理之外，甲醇的合成條件無法滿足要求也是甲醇制取過程中容易出現的問題。甲醇合成的主要工藝包括高壓合成法、中壓合成法以及低壓合成法等工藝。技術人員需要在保證合成條件的基礎下進行甲醇的制取。但由于部分技術人員未在滿足要求的情況下進行方法的應用，不僅造成了資源的浪費，甲醇制取效率也不夠理想。

2 如何促進焦爐煤氣制甲醇精脫硫環節的優化

2.1 對焦爐煤氣的成分進行凈化

要想促進焦爐煤氣制甲醇精脫硫環節的優化，第一步需要做的是對焦爐煤氣的成分進行凈化。首先需要明確焦爐煤氣中各成分的比例，在氫碳比例的控制方面，當合成氣中CO與CO2都存在時，應當將其控制在f＝（H2-CO）／（CO+CO2）處于2.05～2.15的范圍內。氫過量的原因包括減少羥基碳和高級醇的生成以及延長此過程所用催化劑的壽命，通過對焦爐煤氣進行凈化，可以將其內部的各類成分比例控制在合理的范圍內，同時對合成氣中的雜質進行凈化，雜質主要包括導致催化劑失去活性的有毒物質或者惰性物質，需要保證合成氣中的總硫體積分數不大于0.1ppm，而甲烷的含量應在0.6%以下，按照此標準來進行焦爐煤氣的凈化，并針對成分比例進行實時監測，確保焦爐煤氣符合后續操作精脫硫環節的工藝要求。

2.2 對焦爐煤氣制甲醇精脫硫工藝進行優化

另一個需要采取的措施是對焦爐煤氣制甲醇精脫硫工藝進行優化。精脫硫工藝主要包括鐵（鈷）鉬催化脫硫、有機硫低溫水解脫硫、鐵鉬+鎳鉬兩級加氫、鐵錳+氧化鋅兩級吸收等類型。技術人員在進行精脫硫操作時，應當了解不同種類催化劑的應用條件或活性要求，同時也要掌握精脫硫工藝的優缺點，在選擇精脫硫工藝時，揚長避短。通過了解不同工藝的應用原理以及操作規范，可以發揮精脫硫工藝的優勢，對硫化物等雜質進行吸收或轉化，在提高甲醇產量的同時促進精脫硫工藝的完善。

例如，針對鐵（鈷）鉬催化加氫+氧化鐵、氧化鋅脫硫工藝，其主要是指焦爐煤氣通過鐵（鈷）鉬催化劑的催化作用將有機硫轉化為硫化氫，再通過氧化鐵等脫硫劑對硫化氫進行大量去除，若存在少量的硫化氫，則可以利用氧化鋅進行去除，以此來達到脫硫的目的。需要注意的是鐵（鈷）鉬催化劑的操作溫度較高，一般在350℃～430℃之間，壓力需要在0.7～7.0MPa，此工藝的運行成本較高，適用于有機硫含量較高的焦爐煤氣脫硫。可以向原一級加氫轉化器中加入鐵鉬催化劑將其改為預加氫轉化器，并向中溫脫硫槽加入相同的轉化器使其成為一級加氫轉化器，從預加氫轉化器中引一管道至中溫脫硫槽的入口，這樣一來，焦爐煤氣可以直接進入中溫脫硫槽，降低預加氫轉化器的消耗。

2.3 按照工藝要求進行甲醇的合成

除了對焦爐煤氣的成分進行凈化以及選擇合適的焦爐煤氣制甲醇精脫硫工藝之外，按照工藝要求進行甲醇的合成也是促進其優化的重要措施。甲醇合成的方法包括高壓合成法、低壓合成法以及中壓合成法三種，由于不同的合成方法有不同的應用條件，影響甲醇合成的因素包括反應壓力、反應溫度、合成氣的組成以及空速等因素，因此，需要按照操作要求進行甲醇的合成。

3 結語

焦爐煤氣制甲醇精脫硫工藝是提高甲醇產量以及降低管道腐蝕的重要環節，雖然在實際操作過程中出現了精脫硫工藝選擇不夠合理等問題，但隨著工藝選擇合理性的增加，精脫硫工藝將會在保證脫硫質量的基礎上得到優化，從而提高甲醇產量，降低腐蝕。