CN113828145A - 一种焦化厂尾气回收处理方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种焦化厂尾气回收处理方法，依次包括如下步骤：S1焦炉煤气依次经过脱硫、甲烷转化、甲醇合成、甲醇精馏后得到甲醇，S2液体CO2经储罐储存后采用水浴式汽化器气化形成气体CO2；S3步骤S2得到的气体CO2与步骤S1中甲醇合成时的驰放气经混合气压缩机混合加压，然后依次经厌氧发酵、好氧发酵、提浓干燥后得到生物蛋白粉。本发明针对焦化公司焦炉煤气氢多碳少，合成甲醇后焦炉弛放气中大量氢气燃烧浪费，同时弛放气中一份子的一氧化碳燃烧后产生一份子的二氧化碳，该二氧化碳最终排放大气，一方面造成环境碳排放压力，另一方面没有合理利用碳并产生一定的社会价值。
Description
技术领域
本申请涉及焦化厂尾气处理，特别涉及一种焦化厂尾气回收处理方法。
背景技术
焦化企业焦炉煤气的主要成分为氢气（55v%~60v%），甲烷（23v%~27v%），一氧化碳（5v%~8v%），二氧化碳（1.5v%~3v%），氮气（3v%~7v%），考虑到焦炉煤气的氢碳比比较高，一般焦炉煤气用来制造甲醇，即使这样该工艺中中出现氢气过剩的现象，弛放气中氢气含量比较高，为了解决这个问题同时回收该弛放气的氢气，焦化厂有两种解决方法，一种是设置变压吸附装置，回收该弛放气的氢气；另一种是将甲醇精馏过程中二氧化碳气体增压后重新返回到甲醇合成装置。该两种方法从根本上并没有解决环保节能的问题。第一种方法变压吸附装置不能有效的回收利用碳部分；第二种方法所补充的碳是来自甲醇精馏系统中需要弛放的二氧化碳，这部分补充的碳量不充足同时形成闭式循环操作不稳定。弛放气未能找到有效利用的途径，给企业造成一定的损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焦化厂尾气回收处理方法，针对目前大气中逐渐增加的二氧化碳的排放量，利用工业生产过程中排放出来的二氧化碳和焦炉煤气制造甲醇的工艺过程中过剩的氢气结合生产生物蛋白粉，既能保护环境，又能节能减排，同时复产高附加值的生物蛋白粉。这种新型焦炉气工艺可实现清洁、高效、循环利用，减少“碳”的排放。同时可将化工，电厂，焦化厂生产过程中所产生的二氧化碳进行回收利用。实现从碳捕集到碳中和利用，减少对环境带来的危害。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。
本申请实施例公开了一种焦化厂尾气回收处理方法，依次包括如下步骤：
S1 焦炉煤气依次经过脱硫、甲烷转化、甲醇合成、甲醇精馏后得到甲醇，
S2 液体CO2经储罐储存后采用水浴式汽化器气化形成气体CO2；
S3 步骤S2得到的气体CO2与步骤S1中甲醇合成时的驰放气经混合气压缩机混合加压，然后依次经厌氧发酵、好氧发酵、提浓干燥后得到生物蛋白粉。
优选的，在上述的焦化厂尾气回收处理方法中，步骤S1中甲醇精馏时产生的CO2放空气同时进入所述混合气压缩机中混合加压。
优选的，在上述的焦化厂尾气回收处理方法中，步骤S3中厌氧发酵产生的少量驰放气直接燃烧排空，同时产生副产物低压蒸汽。
优选的，在上述的焦化厂尾气回收处理方法中，步骤S2中所述水浴式汽化器气化时产生的冷量经循环冷冻水用于步骤S3中的好氧发酵。
优选的，在上述的焦化厂尾气回收处理方法中，步骤S3中好氧发酵产生的热量经循环冷冻水用于步骤S2中所述水浴式汽化器气化。
与现有技术相比，本发明技术方案的优势在于：针对焦化公司焦炉煤气氢多碳少，合成甲醇后焦炉弛放气中大量氢气燃烧浪费，同时弛放气中一份子的一氧化碳燃烧后产生一份子的二氧化碳，该二氧化碳最终排放大气，一方面造成环境碳排放压力，另一方面没有合理利用碳并产生一定的社会价值。
本发明通过“增碳合理配置氢碳比”的方式充分利用焦化厂氢多的多余氢气，并将氢气与碳进行合理利用产生生物蛋白粉，碳也得到有效充分回收利用，达到环境友好的同时并产生一定的经济价值和社会效益。该方法通过补碳装置等设备，以二氧化碳形式向生产系统中补充碳元素，二氧化碳以液体状态送至装置界区，正常生产情况下，液体二氧化碳贮罐内通过自身增压系统维持罐内压力稳定，液体二氧化碳经水浴式气化器气化后送入到弛放气压缩机与焦炉弛放气混合进行增压，增压后的混合气经过厌氧发酵和好氧发酵后生产蛋白液，该部分蛋白液经过提纯干燥可生产出高附加值的生物蛋白粉。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中焦化厂尾气回收处理方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1所示，焦化厂尾气回收处理方法，依次包括如下步骤：
S1 焦炉煤气依次经过脱硫、甲烷转化、甲醇合成、甲醇精馏后得到甲醇，
S2 液体CO2经储罐储存后采用水浴式汽化器气化形成气体CO2；
S3 步骤S2得到的气体CO2与步骤S1中甲醇合成时的驰放气经混合气压缩机混合加压，然后依次经厌氧发酵、好氧发酵、提浓干燥后得到生物蛋白粉。
步骤S1中甲醇精馏时产生的CO2放空气同时进入混合气压缩机中混合加压。步骤S3中厌氧发酵产生的少量驰放气直接燃烧排空，同时产生副产物低压蒸汽。步骤S1中水浴式汽化器气化时产生的冷量经循环冷冻水用于步骤S3中的好氧发酵。步骤S3中好氧发酵产生的热量经循环冷冻水用于步骤S1中水浴式汽化器气化。
本发明提出了焦化厂焦炉煤气甲醇合成弛放气与二氧化碳低压生产生物蛋白粉，可有效回收弛放气以及进行碳回收利用，减少了碳排放同时副产高附加值的产品。
本发明的优点有：
1. 采用液体二氧化碳补充方式，装置氢碳比容易控制可调。
2. 采用液体二氧化碳贮罐和水浴式汽化器，将液体二氧化碳变为二氧化碳气体，该部分将产生一定冷量，该冷量通过循环冷冻水带走。
3. 采用混合气气体压缩机，在增压前将弛放气与二氧化碳预先混合再进入混合气体压缩机。
4. 采用加压的厌氧发酵装置，经过混合气气体压缩机，混合气被增压，这样提高有效气体在液体里的溶解度，提高反应效率。
5. 二氧化碳水浴式汽化器产生冷量通过循环冷冻水供给好氧发酵用，好氧发酵产生的发酵热经循环冷冻水带到水浴式汽化器，能量进行匹配利用，节能降耗。
6. 加压的厌氧发酵装置压力范围为0.5~0.8MPa，优选0.8MPa，电耗相对少。
7. 调节氢碳比H2/CO2=2，并入的二氧化碳组分1kmol最后排放量为0.1kmol二氧化碳。
8. 气体组分中的一氧化碳，也参与反应。1kmol一氧化碳最后排放量为0.1kmol二氧化碳。
下面采用一个具体实施例来说明
来自焦化厂甲醇合成车间的含氢气52v%，一氧化碳11v%，二氧化碳8v%，氮气29v%的弛放尾气8117Nm3/h，经气体管线进入装置界区；液体二氧化碳量为995Nm3/h，从液体二氧化碳储罐出口管线进入水浴式汽化器，经过水浴式汽化器后的二氧化碳被水加热汽化为气体状态，二氧化碳气体与弛放气混合后进入混合气压缩系统，该常压混合气体经过压缩后的压力为0.8MPa，压缩后的混合气体进入厌氧发酵反应，生成一种中间产物，从厌氧发酵罐底部出的中间产物为2.5wt%的乙酸，厌氧发酵罐顶部为未反应的气体，该气体进入锅炉燃烧系统，燃烧后直接放空，同时副产低压蒸汽。从厌氧发酵罐底部来的中间产物再经好氧发酵生成4wt%的蛋白溶液，好氧发酵罐反应过程中产生的发酵热可以利用液体二氧化碳水浴式汽化器的冷量带走，该过程为连续运行过程。4wt%的蛋白溶液经过一系列的提纯浓缩干燥，最后可得到95wt%的生物蛋白粉，可年产95%的蛋白粉约1298万吨，年减少的二氧化碳排放为3587万吨。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (5)
1.一种焦化厂尾气回收处理方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
S1 焦炉煤气依次经过脱硫、甲烷转化、甲醇合成、甲醇精馏后得到甲醇，
S2 液体CO2经储罐储存后采用水浴式汽化器气化形成气体CO2；
S3 步骤S2得到的气体CO2与步骤S1中甲醇合成时的驰放气经混合气压缩机混合加压，然后依次经厌氧发酵、好氧发酵、提浓干燥后得到生物蛋白粉。
2.根据权利要求1所述的焦化厂尾气回收处理方法，其特征在于，步骤S1中甲醇精馏时产生的CO2放空气同时进入所述混合气压缩机中混合加压。
3.根据权利要求1所述的焦化厂尾气回收处理方法，其特征在于，步骤S3中厌氧发酵产生的少量驰放气直接燃烧排空，同时产生副产物低压蒸汽。
4.根据权利要求1所述的焦化厂尾气回收处理方法，其特征在于，步骤S2中所述水浴式汽化器气化时产生的冷量经循环冷冻水用于步骤S3中的好氧发酵。
5.根据权利要求1所述的焦化厂尾气回收处理方法，其特征在于，步骤S3中好氧发酵产生的热量经循环冷冻水用于步骤S2中所述水浴式汽化器气化。
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