焦?fàn)t煤氣綜合利用制取液化天然氣

1、焦?fàn)t煤氣綜合利用制取液化天然氣焦?fàn)t煤氣綜合利用制取液化天然氣焦?fàn)t煤氣綜合利用制取液化天然氣1問題提出問題提出近年來我國對焦化行業(yè)實施“準(zhǔn)入”制度，焦?fàn)t煤氣的綜合利用成為煉焦企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵。一些大型的煉焦企業(yè)建設(shè)了焦?fàn)t煤氣制甲醇項目，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，為大型煉焦企業(yè)綜合利用焦?fàn)t煤氣找到了新方法。但中小焦化企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模相對較小，焦?fàn)t煤氣產(chǎn)量少，成本優(yōu)勢不明顯，多家企業(yè)聯(lián)合又困難，影響了焦化企業(yè)對焦?fàn)t煤氣的綜合利用。2焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)

2、焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)LNGLNG的技術(shù)特點的技術(shù)特點為了解決中小企業(yè)焦?fàn)t煤氣綜合利用的問題，中科院理化技術(shù)研究所改變利用思路，將有效成分甲烷和氫氣作為兩種資源綜合利用，開發(fā)出了焦?fàn)t煤氣低溫液化生產(chǎn)LNG聯(lián)產(chǎn)氫氣技術(shù)（已申請專利），新技術(shù)具有以下特點：1)可以省去甲烷轉(zhuǎn)化工序，大大節(jié)省投資成本。2)由于新工藝擁有獨立的循環(huán)制冷系統(tǒng)，操作彈性非常大，適應(yīng)性強(qiáng)，運行穩(wěn)定。3)產(chǎn)生的氫氣可以利用氫氣鍋爐為全廠提供動力和熱力，這方面的技術(shù)已經(jīng)非常成熟。有

3、經(jīng)濟(jì)實力的企業(yè)還可以配套合成氨等裝置，相對投資少，效益更高。并隨著氫氣利用技術(shù)的日益發(fā)展可以生產(chǎn)液氫產(chǎn)品等。4)產(chǎn)品市場好。預(yù)計未來15年中國天然氣需求將呈爆炸式增長，到2010年，中國天然氣需求量將達(dá)到1000109m3，產(chǎn)量約800109m3缺口將達(dá)到200109m3；到2020年天然氣需求量將超過2000109m3，而產(chǎn)量僅有1000109m350％將依賴進(jìn)口。5)整套方案中工藝流程短，操作簡單。處理量1106m3d的生產(chǎn)裝置，只

4、需要40～50操作工，非常適合中小型焦化企業(yè)對焦?fàn)t煤氣的綜合利用。3焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)LNGLNG聯(lián)產(chǎn)氫氣工藝路線聯(lián)產(chǎn)氫氣工藝路線液化天然氣是天然氣經(jīng)過預(yù)處理，脫除重質(zhì)烴、硫化物、二氧化碳、水等雜質(zhì)后，在常壓下深冷到－162℃液化制成，液化天然氣是天然氣以液態(tài)的形式存如圖1所示，焦?fàn)t煤氣經(jīng)加壓粗脫硫后進(jìn)入預(yù)處理過程，在此除掉煤氣中的苯、萘及焦油等雜質(zhì)后，壓縮至較高壓力后進(jìn)入水解脫硫工序，經(jīng)水解脫除硫化氫，并利用N甲基二乙醇胺（MD

5、EA）溶液除掉二氧化碳等酸性氣體后，經(jīng)吸附過程脫掉殘余硫化物、汞、水分、高碳(C5以上化合物）即可進(jìn)入膜分離裝置。經(jīng)過膜分離裝置的焦?fàn)t煤氣組分主要為甲烷、還有少量H2、N2、CO。經(jīng)過膜分離裝置得到的焦?fàn)t煤氣降溫至－170℃后，進(jìn)入低溫精餾塔，液態(tài)甲烷將在精餾塔底部排出，裝入液態(tài)甲烷槽車。H2、N2、CO等將從精餾塔頂部抽出，復(fù)熱后送蒸汽鍋爐燃燒以產(chǎn)生動力用蒸汽。整個系統(tǒng)的絕大多數(shù)冷量由一個閉式氮氣膨脹制冷循環(huán)或氮氣甲烷混合物膨脹制冷循

6、環(huán)提供。對膜分離產(chǎn)生的高純氫氣，進(jìn)行綜合回收利用，以下方案可以選擇。方案一：氫氣直接進(jìn)入氫氣鍋爐，產(chǎn)生蒸汽，為脫碳、脫水單元再生提供熱量，推動蒸汽輪機(jī)，為原料氣壓縮機(jī)和循環(huán)制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)提供動力，以及全廠供暖，從而大大降低生產(chǎn)能耗。方案二：利用氫氣生產(chǎn)液氫產(chǎn)品，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所低溫技術(shù)組已經(jīng)有成熟技術(shù)。從膜分離得到的純氫壓縮后進(jìn)入PSA純化，以得到99.999％的高純氫，這部分氫作為原料氫進(jìn)入液化冷箱，首先進(jìn)入液氮槽降溫至70K

7、，在此溫區(qū)進(jìn)行一次正仲氫轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的氫氣進(jìn)一步被冷卻到30K后減壓進(jìn)入液氫儲槽，在此過程中再進(jìn)行一到兩次正仲氫的轉(zhuǎn)化。制冷系統(tǒng)采用氫作為制冷循環(huán)工質(zhì)，利用膨脹機(jī)膨脹制冷。其他：也可以根據(jù)工廠的經(jīng)濟(jì)實力將氫作為化工原料生產(chǎn)新的化工產(chǎn)品。3.23.2焦?fàn)t煤氣低溫分離生產(chǎn)焦?fàn)t煤氣低溫分離生產(chǎn)LNGLNG的優(yōu)勢的優(yōu)勢1)運輸成本優(yōu)勢。原來的LNG生產(chǎn)廠由于靠近天然氣氣田，而市場大多在內(nèi)地，所以運輸成本不可忽視。而焦化廠大多在內(nèi)地，接近市場，運