焦炉气制甲醇的部分氧化工艺

焦炉气中甲烷转化成CO和H₂的工艺，可分为催化部分氧化法，非催化部分氧化法二种：

1)催化部分氧化工艺：

纯氧（或富氧）自热式部分氧化转化，反应速度比蒸气转化快，设备结构简单，流程短。

①常压式：体积大，转化后体积成倍增大，整个压缩功增加，易析炭。

   ②加压式：利用内热进行转化反应，不需外加热。
    综合反应式：CH₄+ 0₂ ---- CO+2H₂+Q
   甲烷部分氧化法通常加入一定蒸汽，在有镍催化剂作用下，反应速度可加快，反应温度可降低到960－1100⁰C ，反应后残余CH4　＜0.4% ，采用圆筒式纯氧转化炉，炉内装镍基转化催化剂和热保护剂。炉体为钢结构+耐火绝热材料十冷却夹套，炉内装二段转化催化剂，炉顶为混合烧嘴。转化所需热量通过氧气与焦炉气中的氢气发生部分燃烧反应提供，燃烧后的高温气体在催化床层发生甲烷与蒸汽的转化反应。转化炉出口温度约960℃，残余甲烷含量约0.4%V-0.6%V。

焦炉气进转化炉前须经干法脱硫，使入炉焦炉气中总硫控制0.5ppm以下，焦炉气干法脱硫采用铁钼催化剂加氢转化使有机硫转化为硫化氢，然后将总硫脱至0.5ppm以下，再进转化炉，焦炉气和氧气入炉前须与蒸汽按一定比例混配，为了防止水蒸汽冷凝，焦炉气和氧气均需加热到蒸汽露点以上，因而系统中必须设焦炉气和氧气加热设备(加热炉通常以焦炉气或甲醇弛放气为燃料)。

转化过程中应严格控制入炉水蒸汽/焦炉气比和氧气/焦炉气比，转化炉出口温度960-980℃，出炉转化气(折干气)中甲烷含量约0.6%。
该法技术成熟可靠，反应温度低，有成功的先例借鉴，转化炉烧嘴使用周期长(一年以上)。主要问题是焦炉煤气入炉前净化要求高，需用加氢转化催化剂和氧化锌脱硫剂，出塔气氢碳比不理想，且工艺过程复杂，投资大，成本较高。
2)焦炉气非催化部分氧化工艺:
采用圆筒式纯氧转化炉，炉内勿需装填催化剂，过程主要是烃类的部分氧化过程，即CH₄+0₂--2H₂+CO+Q
由于转化炉中无催化剂，焦炉气进转化炉前不必转化并脱除有机硫，入炉焦炉气和氧气中不需预配水蒸汽，原料气可不加热(只要保持焦炉气和压缩机末级出口温度)，故可不设加热炉；转化过程中严格控制入炉氧气/焦炉气比，转化炉出口温度1200～1300℃，出炉转化气(折干气)中甲烷含量约0.6%。转化气中氢/碳比(H2-C02)/(C0+C02)约为1.9～2.1（甲醇合成现理想比例为2.05～2.1）。经高温转化后，焦炉气中复杂的有机硫(C0S、CS2、硫醇、硫醚、噻吩等)已绝大部分转化为易于脱除的硫化氢，便于后续工序脱除。这是焦炉气采用非催化纯氧转化最大优点。
该法优点是：工艺简单、投资省。由于转化炉温度高又处于临氢还原态气氛下，后续合成气净化方便。虽然氧耗偏高，但由于净化简单，省掉变换，且无催化剂压降损失，可降低动力消耗，热量也可经废热锅炉充分回收，因而生产成本低于催化转化法。