焦炉气甲烷化制LNG工业化装置运行技术分析.pdf

第 6期 (总第 175期) 煤 化 工 No．6(TotalNo．175) 2014年 12月 CoalChemicalIndustry Dec．20l4 焦炉气甲烷化制LNG工业化装置运行技术分析 辛 军 (新地能源工程技术有限公司，河北 石家庄 050021) 摘 要 简述了国内首套焦炉气甲烷化制 LNG的工艺原理 、工艺流程 ，介绍了其重点工艺单元和催化剂 ： 焦炉煤气净化、甲烷合成催化剂、甲烷合成工艺 、合成气低温液化等。利用 自主研发的预还原催化剂以及绝热型 反应器和换热型反应器组合形成的焦炉煤气 甲烷合成新工艺，可保证合成气中c0体积分数小于 50×10 ，甲 烷合成反应更完全。工业运行结果表明，该装置具有工艺简单 、操作平稳 、设备投资少 、能耗低等特点。 关键词 焦炉煤气 ，脱硫 ，甲烷合成，低温液化分离 ，LNG 文章编号 ：1005—9598(2014)一06—0018—04 中图分类号 ：TQ52 文献标识码 ：B 2013年全 国焦炭产量约 4．76亿 t，按 吨焦产 430m。焦炉煤气计，焦化企业年副产焦炉煤气 2046亿 1 焦炉煤气生产 LNG工艺流程 m。， 扣除企业 自用 、商用和城市燃气等消耗的焦炉煤 气量 ，仍有约600亿m。的富余焦炉煤气 ，这些焦炉煤 焦炉煤气制 LNG装置中，设计的处理焦炉煤气量 气的有效回收利用不仅对提升经济效益具有关键作 为 30000m。／h，其主要工艺单元设置有：原料气压缩、 用 ，更对环境保护和资源的循环利用有重要意义 “】。 焦炉煤气脱硫、甲烷合成和合成气低温液化分离4个 焦炉煤气中含有cH、c0和H等，可 以作为燃气 _T=序。其中甲烷合成与合成气低温液化分离是工业化 使用，但 因其热值较低且杂质较多，给输送和使用带 的重点工艺单元。焦炉煤气制 LNG工艺流程示意图见 来诸多不便 ，将其中的C0、c0与H反应生成 甲烷，可 图 1。 以提高燃气中甲烷的含量 ，增加燃气的热值 ，提升燃 气的品质，使其达到城镇燃气中天然气的标准。还可 以扩展焦炉煤气 的应用范 围，如制成压缩天然气 (CNG)，可以给汽车加气 ；制成液化天然气 (LNG)，可以 实现低温槽车远距离运输 ，供 LNG重卡车 、城市调峰 和无管道天然气气源的城市使用。 20l3年 5月 24日，国内首套处理量 30000m。／h 焦炉煤气制 LNG工业化装置在河南平顶 山一次投料 试车成功，该装置 由新地能源工程技术有限公司采用 自有技术并 自行设计 、安装 ，顺利生产出合格的 LNG 产品，截止 2014年 9月已连续 、稳定 、满负荷生产一 年多。该装置是我国建成的第一套完全 自主知识产权 的焦炉气甲烷化制LNG工业化装置 ，打破了国外技术 公司对焦炉气甲烷化技术的长期垄断 ，为国内焦化企 副产尾气 业开辟新的经济增长点提供了新思路。 图1 焦炉煤气制 LNG工艺流程示意图 收稿 日期：2014—07—26 作者简介：辛 军 (1964一 )，女 ，辽宁东港 ，高级工程师 ，学士 ，1988年本科毕业于沈 阳化工学院，现从事煤化工及相关管 理 作 ，E-mail：petrelxin@163．eom。 2014年 12月 辛 军：焦炉气 甲烷化制 LNG工业化装置运行技术分析 一19 脱硫效果分析数据列于表 2。 2 焦炉煤气净化 来 自焦化厂经化产回收后的焦炉煤气仍含有少 量的萘、焦油、苯及同系物 、无机硫、有机硫等 ，这些杂 质会影响甲烷合成催化剂的活性 ，从而影响产品质 量 、产量 、催化剂寿命 ；羰基硫 、苯、焦油 、萘等在液化 工序的深冷过程 中，会造成深冷设备和管道堵塞并腐 蚀设备