CO2焦炉气资源化利用方法和装置
本发明涉及环保技术领域，公开了一种CO2焦炉气资源化利用方法，所述方法为：将新鲜焦炉气进行加热处理，得到一反反应气；再进行第一反应，得到一反产品气；然后进行冷却处理，得到一反产品冷却气；将一反产品冷却气与第一CO2气进行气气换热处理，得到第一一反产品冷却气、第二一反产品冷却气和二反反应气；将第一一反产品冷却气和第二CO2气混合后进行分水、压缩处理得到一反产品混合气，将一反产品混合气与新鲜焦炉气混合后进行加热处理；将二反反应气进行第二反应后得到二反产品气；再经过换热和冷凝分离处理，得到代用天然气。采用本发明提供的方法，能够实现焦炉气和CO2的有效利用，得到甲烷含量大于95％的代用天然气。
发明专利
CN202210771237.4
2022-06-30
CN117363389A
2024-01-09
C10L3/08(2006.01)
中国石油化工股份有限公司%中石化南京化工研究院有限公司
朱艳芳;张觅;徐本刚;张杰;王金利;吴学其
100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号;
北京润平知识产权代理有限公司
张慧汝
北京;11
1.一种CO2焦炉气资源化利用方法，其特征在于，所述方法包括： (1)将新鲜焦炉气进行加热处理，得到一反反应气； (2)将所述一反反应气进行第一反应，得到一反产品气； (3)将所述一反产品气进行冷却处理，得到一反产品冷却气； (4)将所述一反产品冷却气与第一CO2气进行气气换热处理，得到第一一反产品冷却气、第二一反产品冷却气和二反反应气；优选地，所述第二一反产品冷却气与第一CO2气混合后，与所述一反产品冷却气进行气气换热处理； (5)将所述第一一反产品冷却气和第二CO2气混合后进行分水处理、压缩处理得到所述一反产品混合气，将所述一反产品混合气返回至步骤(1)与所述新鲜焦炉气混合后进行所述加热处理； (6)将所述二反反应气进行第二反应后得到二反产品气； (7)将所述二反产品气进行换热处理和冷凝分离处理，得到代用天然气。 2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一反反应气中CO和CO2的总体积浓度为11-13％； 优选地，所述一反反应气中CO2和CO的体积比小于等于3。 3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述一反反应气的温度为250-320℃。 4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述第一反应为绝热反应； 优选地，所述绝热反应的条件为：压力为2.5-3.5MPa，空速为5000-15000h-1。 5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述第一一反产品冷却气和第二一反产品冷却气的体积比为1：0-3。 6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述二反反应气中CO和CO2的总体积浓度为8-10％； 优选地，所述二反反应气中CO2和CO的体积比小于等于8。 7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，所述第二反应为等温反应； 优选地，所述等温反应的条件为：压力为2.5-3.5MPa，空速为5000-15000h-1。 8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，所述二反反应气的温度为250-350℃。 9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其中，所述二反产品气的温度为250-350℃。 10.一种CO2焦炉气资源化利用装置，其特征在于，所述装置包括：电加热器、第一反应器、第一换热器、气气换热器、混合罐、前缓冲罐、循环压缩机、后缓冲罐、第二反应器、第二换热器、冷凝罐； 所述电加热器的出口和所述第一反应器的中部入口连通，用于对新鲜焦炉气进行加热处理，得到一反反应气；在所述第一反应器中，所述一反反应气进行第一反应，得到一反产品气； 所述第一换热器的入口与所述第一反应器的出口连通，用于对所述一反产品气进行冷却处理，得到一反产品冷却气； 所述气气换热器的第一入口和第二入口分别与所述第一换热器的出口和所述混合罐的底部出口连通，用于将所述一反产品冷却气和第一CO2气引入所述气气换热器中进行气气换热处理，并在所述气气换热器的第一出口、第二出口、第三出口分别得到第一一反产品冷却气、第二一反产品冷却气和二反反应气； 所述气气换热器的第一出口和所述前缓冲罐的上部入口连通，所述前缓冲罐的中部出口和所述循环压缩机的入口连通，用于将所述第一一反产品冷却气和第二CO2气混合后进行分水处理、压缩处理，得到一反产品混合气； 所述循环压缩机的出口和所述后缓冲罐的中部入口连通，所述后缓冲罐的中部出口和所述电加热器的入口连通，用于将所述一反产品混合气经过所述后缓冲罐后再和所述新鲜焦炉气混合，并引入所述电加热器进行所述加热处理； 所述气气换热器的第二出口和所述混合罐的中部入口连通，用于将所述第二一反产品冷却气与第一CO2气混合后引入所述气气换热器中与所述一反产品冷却气进行所述气气换热处理； 所述气气换热器的第三出口和所述第二反应器的中部入口连通，在所述第二反应器中，所述二反反应气进行第二反应，得到二反产品气； 所述第二反应器的中部出口和所述第二换热器的入口连通，所述第二换热器的出口和所述冷凝罐的上部入口连通，用于将所述二反产品气进行换热处理和冷凝分离处理，得到代用天然气。