书 书 书犐犆犛 ７５ ． １６０ ． ３０ 犌 １７ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 ３８９２７ — ２０２０ 焦炉煤气制取甲醇技术规范 犜犲犮犺狀犻犮犪犾狊狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀犳狅狉狆狉狅犱狌犮犻狀犵犿犲狋犺犪狀狅犾犳狉狅犿犮狅犽犲狅狏犲狀犵犪狊 ２０２０  ０６  ０２ 发布 ２０２０  １２  ０１ 实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布目 　　 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 规范性引用文件 １ ………………………………………………………………………………………… ３ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ４ 　 技术原理 ２ ………………………………………………………………………………………………… ５ 　 工艺流程 ２ ………………………………………………………………………………………………… ６ 　 工艺要求 ２ ………………………………………………………………………………………………… ７ 　 资源循环利用与环保要求 ５ ……………………………………………………………………………… ８ 　 取样和检测要求 ６ ………………………………………………………………………………………… 犌犅 ／ 犜 ３８９２７ — ２０２０ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由全国产品回收利用基础与管理标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ４１５ ） 提出并归口 。 本标准起草单位 ： 中国标准化研究院 、 宝泰隆新材料股份有限公司 、 黑龙江科技大学 、 山东省标准化研究院 、 山东铁雄新沙能源有限公司 、 天能电池集团股份有限公司 。 本标准主要起草人 ： 杨朔 、 王秀腾 、 熊楚安 、 张丽 、 林翎 、 付允 、 孙玉亭 、 刘春霞 、 宫振宇 、 高彦鑫 、 朱艺 、 高东峰 、 金晨红 、 刘艳平 、 曹寅亮 、 吴盛海 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３８９２７ — ２０２０ 焦炉煤气制取甲醇技术规范 １ 　 范围 本标准规定了利用焦炉煤气为原料制取甲醇过程工艺要求 ， 以及资源利用和环保方面的要求 。 本标准适用于炼焦行业循环产业链改造中以焦炉煤气为原料制取甲醇项目的新建 、 改建及管理 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅注日期的版本适用于本文 件 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本 （ 包括所有的修改单 ） 适用于本文件 。 ＧＢ ／ Ｔ３３８ — ２０１１ 　 工业用甲醇 ＧＢ５０８５．７ 　 危险废物鉴别标准 　 通则 ＧＢ６２２２ 　 工业企业煤气安全规程 ＧＢ ／ Ｔ１１０６２ 　 天然气发热量 、 密度 、 相对密度和沃泊指数的计算方法 ＧＢ ／ Ｔ１２２０８ 　 人工煤气组分与杂质含量测定方法 ＧＢ１２３４８ 　 工业企业厂界环境噪声排放标准 ＧＢ１６１７１ 　 炼焦化学工业污染物排放标准 ＧＢ１８５９７ 　 危险废物贮存污染控制标准 ＧＢ１８５９９ 　 一般工业固体废物贮存 、 处置场污染控制标准 ＧＢ ／ Ｔ２８９０１ 　 焦炉煤气组分气相色谱分析方法 ３ 　 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 。 ３ ． １ 　 焦炉煤气 　 犮狅犽犲狅狏犲狀犵犪狊 炼焦过程中炼焦煤经高温干馏产生的气态可燃气副产物 。 ３ ． ２ 　 化产回收 　 犮犺犲犿犻犮犪犾狉犲犮狅狏犲狉狔狅犳犮狅犽犲狅狏犲狀犵犪狊 通过物理 、 化学手段 ， 去除焦炉煤气中的水蒸气 、 焦油蒸汽 ， 粗苯 、 氨 （ ＮＨ ３ ）、 硫化氢 （ Ｈ ２ Ｓ ）， 氰化物 等杂质 ， 产生净煤气的过程 。 ３ ． ３ 　 甲烷转化 　 犿犲狋犺犪狀犲犮狅狀狏犲狉狊犻狅狀 将焦炉煤气中的甲烷转化为一氧化碳 、 二氧化碳和氢气 ， 使其满足甲醇合成所需气体组分要求的 过程 。 ３ ． ４ 　 甲醇合成 　 犿犲狋犺犪狀狅犾狊狔狀狋犺犲狊犻狊 甲醇合成气中的一氧化碳 、 二氧化碳和氢气在合成塔内催化剂作用下反应产生粗甲醇的过程 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３８９２７ — ２０２０ ４ 　 技术原理 焦炉煤气中含有 ２５％ ～ ２８％ 的甲烷 ， 将焦炉煤气中的甲烷转化为氢气 、 一氧化碳后 ， 与焦炉煤气原含有的一氧化碳 、 氢气 、 二氧化碳混合并达到一定的压力和温度条件 ， 并在催化剂作用下合成为粗甲醇 ， 再对粗甲醇进行精制达到甲醇的质量要求 。 ５ 　 工艺流程 焦炉煤气制甲醇工艺过程主要包括冷却 、 净化 、 化产回收 、 精脱硫 、 甲烷转化 、 甲醇合成 、 精馏等环节 ， 工艺流程 、 过程产物 、 副产物及相关排放物如图 １ 所示 。 生产过程中安全要求应按 ＧＢ６２２２ 的规定执行 。 图 １ 　 焦炉煤气制甲醇工艺流程 ６ 　 工艺要求 ６ ． １ 　 焦炉煤气冷却 、 净化与化产回收 ６ ． １ ． １ 　 焦炉煤气的组成 焦化过程产生的未经处理的焦炉煤气的典型组成如表 １ 所示 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ３８９２７ — ２０２０ 表 １ 　 典型焦炉煤气的成分及其体积分数 成分 氢气 一氧化碳 二氧化碳 氮气 甲烷苯族烃 （ Ｃ 狀 Ｈ 犿 ） 氧气 体积分数 ／ ％５５ ～ ５９ ６ ～ ８．５ １．５ ～ ２．５ ３ ～ ３．５ ２４ ～ ２６ ２ ～ ２．５０．３ ～ ０．８ 　　 未经处理的焦炉煤气的逸出的温度为 ６５０℃ ～ ７５０℃ ， 并且含有水蒸气 、 氰化物 、 硫化物 、 氨 、 焦油及苯等各种杂质 ， 含量见表 ２ 。 经过冷却 、 净化和化产回收等过程 ， 未经处理的焦炉煤气将转化为净煤气 。 表 ２ 　 焦炉煤气中的杂质及其含量 杂质水蒸气焦油气粗苯硫化氢 氨 萘 （ Ｃ １０ Ｈ ８ ） 氰化物吡啶盐基 其他 组成 ｇ ／ ｍ ３ ２５０ ～ ４５０８０ ～ １２０６ ～ ３０２ ～ ２．５８ ～ １２ １０ １．０ ～ ２．５０．４ ～ ０．６ ２ ～ ２．５ ６ ． １ ． ２ 　 焦炉煤气的冷凝与冷却 焦炉煤气的冷凝与冷却分两步进行 ， 且过程应符合以下要求 ： ａ ） 　 第一步是在集气管及桥管中用大量循环氨水喷洒 ， 使煤气冷却到 ８０℃ ～ ９０℃ ， 第二步是在煤气初冷器中冷却到 ２１℃ ～ ２２℃ 。 ｂ ） 　 焦炉煤气第一步在集气管冷却宜采用 ７２℃ ～ ７８℃ 的循环氨水 。 对单集气管焦炉 ， １ｔ 干煤产生的煤气所需循环氨水量不应高于 ５ｍ ３ ； 对双集气管焦炉 ， １ｔ 干煤产生的煤气所需循环氨水量不应高于 ６ｍ ３ 。 ｃ ） 　 焦炉煤气第二步宜采用横管式初冷器 ， 冷凝液温度应低于 １８℃ ， 循环液温度不得高于 ３２℃ ， 横管初冷器阻力应不高于 １０００Ｐａ 。 ６ ． １ ． ３ 　 焦炉煤气的净化与化产回收 ６ ． １ ． ３ ． １ 　 水蒸气在冷凝过程中去除 。 ６ ． １ ． ３ ． ２ 　 焦油雾宜采用电捕焦油器进行去除 。 电捕焦油器绝缘箱底部应充入压力高于煤气压力的氮气作为保护气 ， 绝缘箱温度应保持在 ９０℃ ～ １１０℃ 。 煤气在管式电捕焦油沉淀管内流速宜为 １．５ｍ ／ ｓ ， 含氧量应控制在 １．５％ 以下 。 经过电捕焦油器后 ， 焦炉煤气中的焦油含量不得高于 ２０ｍｇ ／ ｍ ３ 。 ６ ． １ ． ３ ． ３ 　 焦炉煤气中的氨宜采用喷淋式饱和器回收并生产硫酸铵 。 喷淋式饱和器正常操作时酸度保持在 ３％ ～ ４％ ， 温度控制在 ５０℃ ～ ５５℃ 。 脱氨后 ， 焦炉煤气中氨的含量不得高于 ３０ｍｇ ／ ｍ ３ 。 ６ ． １ ． ３ ． ４ 　 焦炉煤气中的粗苯宜在吸收塔内通过洗油吸收 ， 循环洗油量宜按 １ｍ ３ 焦炉煤气对应 １．６Ｌ ～ １．８Ｌ 洗油计 。 经过洗油吸收后 ， 焦炉煤气中粗苯的含量应少于 ４ｇ ／ ｍ ３ 。 吸收塔排出的洗油送至脱苯蒸馏装置中提取粗苯 ， 粗苯 １８０℃ 前馏出量 （ 即回收率 ） 应达到 ９３％ ～ ９５％ 。 脱苯后的洗油经冷却后重新送至吸收塔循环使用 。 ６ ． １ ． ３ ． ５ 　 焦炉煤气中硫化氢可采用栲胶法和含硫酸亚铁复合催化剂 （ ＨＰＦ 法 ） 去除 ： ａ ） 　 采用栲胶法处理低硫焦炉煤气时 ， 宜采用总碱度为 ０．４ｍｏｌ ／ Ｌ ～ ０．５ｍｏｌ ／ Ｌ 的溶液 。 处理高硫焦炉煤气时 ， 宜采用总碱度为 ０．７５ｍｏｌ ／ Ｌ ～ ０．８５ｍｏｌ ／ Ｌ 的溶液 。 硫化氢的吸收与脱硫剂再生温度宜控制在 ３０℃ ～ ４０℃ 。 ｂ ） 　 采用 ＨＰＦ 法脱硫时 ， 煤气温度宜控制在 ２８℃ ～ ３０℃ ， 脱硫液温度应控制在 ３０℃ ～ ３５℃ ， 煤气中氨含量应大于 ３ｇ ／ ｍ ３ ， 焦油含量小于 ５０ｍｇ ／ ｍ ３ ， 萘含量小于 ０．５ｇ ／ ｍ ３ 。 运行过程中 ， 塔 ３ 犌犅 ／ 犜 ３８９２７ — ２０２０ 内脱硫液中游离氨含量应高于 ５ｇ ／ Ｌ 。 ６ ． １ ． ４ 　 净煤气杂质含量要求 焦炉煤气经冷却 、 净化后的净煤气回收入气柜 。 净煤气中的杂质含量要求见表 ３ ， 热值宜为 （ １７６００±４１８ ） ｋＪ ／ ｍ ３ 。 表 ３ 　 净煤气杂质含量要求