洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁方法技术

一种洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁工艺方法，其特征是提供一种将原煤进行洁净化处理产生的洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁工艺方法，洁净煤尾气通过脱硫、脱硝、脱水等净化处理及变压吸附等手段分离获得甲烷气、氢、一氧化碳及尾气，分离获得的甲烷气、氢、一氧化碳及尾气经综合利用生产氢氰酸衍生物；其原煤包括各种品质的烟煤、无烟煤以及褐煤，所指洁净化处理包括所有原煤的洁净化过程及褐煤提质获得洁净煤或半焦（兰炭）等过程，所指洁净煤尾气包括所有原煤进行洁净化处理及褐煤提质获得洁净煤或半焦（兰炭）等产生的所有尾气。

The use of environmentally clean production method of hydrocyanic acid derivatives comprehensive clean coal gas

Comprehensive utilization of clean production process of hydrocyanic acid derivatives a clean coal gas, which is to provide comprehensive utilization of clean production process of hydrocyanic acid derivatives a clean coal gas purification treatment of coal, clean coal gas desulfurization and denitration by dehydration, purification and separation of PSA means for methane, hydrogen, carbon monoxide and exhaust, separated from methane, hydrogen, carbon monoxide and exhaust by comprehensive utilization of production of hydrocyanic acid derivatives; the raw coal quality including bituminous coal, anthracite and lignite, refers to clean processing including all raw coal cleaning process and obtain clean coal or lignite quality semi coke (Lan Tan) process, refers to the clean coal exhaust including all raw coal clean processing and obtain clean coal or lignite quality semi coke (of a gas) produced by exhaust gas.

【技术实现步骤摘要】
洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁方法
一种涉及洁净煤尾气综合利用环保清洁方法，是指洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁方法，尤其是利用洁净煤尾气通过净化及变压吸附等分离手段分离得到甲烷气、氢、一氧化碳等综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁工艺方法；充分实现洁净煤尾气资源化综合利用与生产氢氰酸衍生物工艺过程的环保性，属能源高效清洁精细化综合利用的环保清洁生产方法。
技术介绍
我国能源资源状况特征是：富煤、缺油、少气。我国能源产业离不开煤基能源资源的利用。煤基能源是非清洁能源，煤基能源尤其是低品质煤基能源（褐煤等）在常规的直接利用下给自然环境带来了极大的危害。近年来，随着我国经济发展与煤基能源的广泛利用，致使自然环境急剧恶化，已经形成了经济发展与环境保护的尖锐矛盾。普通原煤尤其是低品质原煤在直接用于燃烧发电、供暖、日常生活等方面，有害污染物排放量达到了极限，已致使我国大规模雾霾的频繁产生。因此，煤基能源的广泛利用必须采用有效措施降低污染排放量，达到实现清洁利用的效果，有效解决经济发展与环境保护矛盾的技术瓶颈。为了解决煤基能源的高效清洁利用，行业人士及相关部门采取了一系列措施。其中包括将普通原煤及低品质原煤（如褐煤）先进行洁净化（或褐煤提质）处理获得一种洁净煤（清洁燃煤或半焦），再利用这种洁净煤替代普通原煤及低品质原煤的直接燃烧利用于发电、供暖、日常生活等方面。这种洁净煤品质相对纯净，少含有硫、有机氮、烃类、芳香类等及其它杂质成分，在替代普通原煤及低品质原煤可以在燃烧过程中，不仅燃烧充分而且使燃烧尾气少含有硫、硝及其它有害污染物，极大程度地降低了燃烧尾气的净化难度，可以真正实现清洁排放。但是，普通原煤及低品质原煤在洁净化处理获得洁净煤的过程中会产生大量的污染物排放，由于是集中处理，因此可以方便集中收集。在获得洁净煤的同时，可以获得煤焦油及洁净化尾气。煤焦油用于综合利用是大家熟悉的过程；但洁净煤尾气在目前几乎都是通过焚烧处理获取热能，没有其它更好的利用方法，洁净煤尾气焚烧过程中废气排放与原煤及低品质原煤直接燃烧利用没有本质上的差异，也会产生大量的污染物排放。因此，普通原煤及低品质原煤的洁净化处理成为了“污染转移”的手法，没有从本质上解决环保问题，年长日久就会更大面积的出现更加持久的更加可怕的雾霾。由此看来，解决原煤洁净化过程中产生的洁净煤尾气的综合利用是“洁净煤方案”的关键技术瓶颈。洁净煤尾气主要成分为氢气、甲烷、CO、CmHn、CO2、N2、O2、H2O等。洁净煤尾气中含有的这些成分都是合成精细化学品的宝贵原料，我们将洁净煤尾气综合利用发展精细化工，用于合成氢氰酸衍生物及其下游产品，实现资源充分综合利用，开拓洁净煤尾气综合利用新领域。
技术实现思路
针对原煤洁净化过程中产生的洁净煤尾气的特征及应用现状，我们提出一种洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁方法，洁净煤尾气通过净化处理及变压吸附等手段分离获得甲烷气、氢、一氧化碳及尾气经综合利用生产氢氰酸衍生物；既可以很好的实现洁净煤尾气的资源化综合利用，又可以为发展天然气精细化工开辟一个新的原料途径，实现了资源高效清洁利用综合的循环经济产业模式的环保清洁生产。本专利技术的目的是提供一种洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁方法，其特征是提供一种将原煤进行洁净化处理产生的洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁工艺方法，洁净煤尾气通过脱硫、脱硝、脱水等净化处理及变压吸附等手段分离获得甲烷气、氢、一氧化碳及尾气，分离获得的甲烷气、氢、一氧化碳及尾气经综合利用生产氢氰酸衍生物；分离获得的甲烷气可保有残留一定成分比例的氢和一氧化碳等其它杂质成分，这种品质要求相对较低的甲烷气替代常规天然气用于甲烷氨氧化或氨化脱氢生产氢氰酸衍生物的原料，分离获得的氢通过合成氨装置得到氨也用于甲烷氨氧化或氨化脱氢生产氢氰酸及其衍生物，一氧化碳和尾气用于合成甲醇并可进一步氧化得到甲醛用于吸收氢氰酸制备羟基乙腈及其衍生物；将上述品质要求较低的甲烷气、氨等原料按照氨氧化或氨化脱氢合成氢氰酸反应混合气的成分要求配比,采用自控控制调配和在线检测手段保证氨氧化或氨化脱氢合成氢氰酸反应混合气的稳定性，实现氨氧化或氨化脱氢合成氢氰酸得到氢氰酸气体混合物；氢氰酸气体混合物直接与氢氧化钠水溶液吸收反应得到氰化钠用于合成下游氢氰酸衍生物、氢氰酸气体混合物脱氨后与上述甲醛及其它醛类合成羟基乙腈及其它氢氰酸衍生物用于合成下游氢氰酸衍生物、氢氰酸气体混合物通过提纯得到高纯液体氢氰酸用于合成下游氢氰酸衍生物；通过氢氰酸吸收和游离氨回收后的尾气再采用水或氢氧化钠水溶液或甲醛水溶液净化吸收，尾气中残余的氢氰酸得到净化同时收获少量氢氰酸水溶液或氰化钠粗品水溶液或含羟基乙腈的甲醛水溶液，净化后的尾气用尾气锅炉焚烧。本专利技术提供一种洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁方法，其具体实施步骤如下：第一步：将净化后的洁净煤尾气通过变压吸附等分离手段实现甲烷气、氢气、一氧化碳等的分离，得到品质要求相对较低的甲烷气、氢气、一氧化碳和尾气。净化后的洁净煤尾气是指洁净煤尾气通过脱硫、脱硝、脱水等净化过程后的气体物；所指洁净煤尾气包括所有原煤进行洁净化处理及褐煤提质获得洁净煤或半焦（兰炭）等产生的所有尾气；所指原煤包括各种品质的烟煤、无烟煤以及褐煤。净化后的洁净煤尾气中主要含有氢、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮、氧、乙烷等气体，通过变压吸附装置及其它分离设备分离分别得到氢气、一氧化碳、甲烷气和尾气；氢气用于合成氨、一氧化碳和尾气用于合成甲醇进而氧化得到甲醛、甲烷气直接用于氨氧化或氨化脱氢合成氢氰酸及其氢氰酸下游衍生物，实现了洁净煤尾气的清洁综合利用。我们所需要的直接用于氨氧化或氨化脱氢合成氢氰酸衍生物及其下游衍生物的相对浓缩的甲烷气的质量要求非常宽松，甲烷气中可以含有一定量的氢气、一氧化碳、氮气和氧气及其它气体；其中甲烷含量要求为：≥55.0%（体积）、氢气含量要求为：≤10.0%（体积）、一氧化碳含量要求为：≤10.5%（体积）。这种甲烷气的纯度要求非常低下，节约净化成本80%或以上，采用这种低纯度要求的甲烷气为原料生产氢氰酸衍生物为洁净煤尾气的综合利用开辟了一条非常便利的途径。第二步：洁净煤尾气通过第一步分离得到相对净化的品质要求较低的甲烷气直接用于甲烷氨氧化或氨化脱氢合成氢氰酸再合成多种氢氰酸衍生物；这种采用品质要求较低的甲烷气与常规天然气氨氧化或氨化脱氢合成氢氰酸的反应效果没有差异，只要按照氨氧化合成氢氰酸反应混合气的成分要求将甲烷气与氨、空气的量或氨化脱氢合成氢氰酸反应混合气的成分要求将甲烷气与氨的量采用自控调配就可以很好地保证氨氧化或氨化脱氢合成氢氰酸的反应效果；氢氰酸合成反应气与氢氧化钠水溶液吸收反应得到高纯氰化钠并合成下游氢氰酸衍生物、氢氰酸合成反应气脱氨后与甲醛或其它醛类合成羟基乙腈或其它氢氰酸衍生物并合成下游氢氰酸衍生物、氢氰酸合成反应气脱氨后用水或其它溶剂吸收并提纯得到高纯液体氢氰酸并合成下游氢氰酸衍生物。甲烷氨氧化主反应方程式：甲烷氨化脱氢主反应方程式：本过程采用的氨，可以是步骤1分离得到的氢为原料合成的氨。1、氢氧化钠水溶液吸收合成气中的氢氰酸，生产得到液体氰化钠或固体氰化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁方法，其特征是提供一种将原煤进行洁净化处理产生的洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁工艺方法，洁净煤尾气通过脱硫、脱硝、脱水等净化处理及变压吸附等手段分离获得甲烷气、氢、一氧化碳及尾气，分离获得的甲烷气、氢、一氧化碳及尾气经综合利用生产氢氰酸衍生物；分离获得的甲烷气可保有残留一定成分比例的氢和一氧化碳等其它杂质成分，这种品质要求相对较低的甲烷气替代常规天然气用于甲烷氨氧化生产氢氰酸衍生物的原料，分离获得的氢通过合成氨装置得到氨也用于甲烷氨氧化生产氢氰酸及其衍生物，一氧化碳和尾气用于合成甲醇并可进一步氧化得到甲醛用于吸收氢氰酸制备羟基乙腈及其衍生物；将上述品质要求较低的甲烷气、氨与原料空气或富氧空气按照氨氧化合成氢氰酸反应混合气的成分要求配比,采用自控控制调配和在线检测手段保证氨氧化合成氢氰酸反应混合气的稳定性，实现氨氧化合成氢氰酸得到氢氰酸气体混合物；氢氰酸气体混合物直接与氢氧化钠水溶液吸收反应得到氰化钠用于合成下游氢氰酸衍生物、氢氰酸气体混合物脱氨后与上述甲醛及其它醛类合成羟基乙腈及其它氢氰酸衍生物用于合成下游氢氰酸衍生物、氢氰酸气体混合物通过提纯得到高纯液体氢氰酸用于合成下游氢氰酸衍生物；通过氢氰酸吸收和游离氨回收后的尾气再采用水或氢氧化钠水溶液或甲醛水溶液净化吸收，尾气中残余的氢氰酸得到净化同时收获少量氢氰酸水溶液或氰化钠粗品水溶液或含羟基乙腈的甲醛水溶液，净化后的尾气用尾气锅炉焚烧。...

【技术特征摘要】
1.一种洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁方法，其特征是提供一种将原煤进行洁净化处理产生的洁净煤尾气综合利用生产氢氰酸衍生物的环保清洁工艺方法，洁净煤尾气通过脱硫、脱硝、脱水等净化处理及变压吸附等手段分离获得甲烷气、氢、一氧化碳及尾气，分离获得的甲烷气、氢、一氧化碳及尾气经综合利用生产氢氰酸衍生物；分离获得的甲烷气可保有残留一定成分比例的氢和一氧化碳等其它杂质成分，这种品质要求相对较低的甲烷气替代常规天然气用于甲烷氨氧化生产氢氰酸衍生物的原料，分离获得的氢通过合成氨装置得到氨也用于甲烷氨氧化生产氢氰酸及其衍生物，一氧化碳和尾气用于合成甲醇并可进一步氧化得到甲醛用于吸收氢氰酸制备羟基乙腈及其衍生物；将上述品质要求较低的甲烷气、氨与原料空气或富氧空气按照氨氧化合成氢氰酸反应混合气的成分要求配比,采用自控控制调配和在线检测手段保证氨氧化合成氢氰酸反应混合气的稳定性，实现氨氧化合成氢氰酸得到氢氰酸气体混合物；氢氰酸气体混合物直接与氢氧化钠水溶液吸收反应得到氰化钠用于合成下游氢氰酸衍生物、氢氰酸气体混合物脱氨后与上述甲醛及其它醛类合成羟基乙腈及其它氢氰酸衍生物用于合成下游...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宽义，龙智，李紫郡，熊知平，李俊，白先丽，
申请(专利权)人：李宽义，
类型：发明
国别省市：湖北,42