焦炉煤气制液化天然气工艺简介.pdf

焦炉煤气制液化天然气工艺知识简介焦炉煤气制液化天然气工艺知识简介一、常见燃料气体英文缩写：NG:是指天然气。SNG：是指替代天然气。CNG：是指压缩天然气。LNG:是指液化天然气。LPG：是指液化石油气。COG：是指焦炉煤气。BOG：是指闪蒸气二、液化天然气 LNG 的基本性质：LNG 是常压下气态的天然气通过冷却至-162，使之凝结成液体，其体积缩小到气态时的 1/625，其熔点-182，闪点-188，沸点-161.5，相对密度 0.43t/m，引燃温度 538，爆炸极限 5.315%。三、焦炉煤气制合成天然气原理由于焦炉煤气中 CO 和 CO2的总含量约为 10%(v/v)，多碳烃的含量为23%，以及约 55%(v/v)的 H2，所以可以利用甲烷化反应生成甲烷，主反应见反应式(1)和(2)：CO+3H2CH4+H2OH0=-206kJ/mol(1)CO2+4H2CH4+2H2O H0=-178kJ/mol(2)焦炉煤气中还有少量 O2，可与氢气反应生成水，见反应式(3)：从反应式(1)、(2)和(3)可知，这三个反应都是很强的放热反应，在反应过程中反应热可使甲烷化炉的温度升高到650左右。这不仅使催化剂由于多碳烃裂解而结碳，还可能容易使不耐高温的甲烷化催化剂烧结而失活。四、工艺流程简介焦炉煤气先经过粗脱萘焦油器，脱除煤气中的焦油和萘，使煤气中萘含量降低到50mg/Nm，焦油含量降低到5mg/Nm。然后经焦炉煤气压缩机压缩后进入精脱萘、焦油、和苯变温吸附单元，进一步脱除焦炉煤气中的焦油、萘、苯等杂质，保证焦炉气中氨含量10ppm，萘10ppm，焦油1ppm。精脱苯、萘、焦油的焦炉煤气进入粗脱硫罐，使焦炉煤气中的 H2S1mg/Nm，然后进入预加氢反应器、一级加氢转化反应器、氧化锌精脱硫塔、二级加氢转化反应器和氧化锌精脱硫，对焦炉气中的硫醇、硫醚、COS、CS2等有机硫及无机硫 H2S 进行精脱硫，使焦炉煤气中的总硫含量小于 0.1ppm。净化后的焦炉煤气进入甲烷化反应器，一氧化碳和二氧化碳通过与氢气反应基本上全部转化为甲烷。甲烷化后的焦炉气含甲烷量在 65%左右，称为富甲烷气。富甲烷气经过过滤器进脱水装置进行脱水，然后依次经过脱汞单位、过滤单元进换热器，出换热器后进精馏塔从塔顶脱除氮气和氢气，塔底获得的LNG 产品再次经换热器过冷后送到 LNG 贮罐常压储存。其基本工艺线路如下：焦炉煤气粗脱萘焦油单元焦炉气压缩机精脱萘、苯和焦油单元粗脱硫罐精脱硫单元甲烷化反应器脱水单元脱汞单元过滤单元深冷液化单元（换热器、精馏塔）LNG 贮罐装车冷剂压缩单元管道天然气制液化天然气已是相当成熟的工艺，而焦炉煤气制 LNG 由于与管道天然气制 LNG 原料气成分具有一定的区别，在焦炉气制 LNG 工艺中最关键的是焦炉气甲烷化反应和富甲烷气中氮气和氢气的深冷分离，这两点也是与管道天然气制 LNG 工艺所不同之处。路永强