焦炉煤气制天然气工艺

焦炉煤气甲烷化制SNG、CNG/LNG技术开发张新波，李泽军，杨宽辉（西南化工研究设计院，工业排放气综合利用国家重点实验室，四川成都610225）摘要：利用焦炉煤气制合成天然气SNG、压缩天然气CNG和液化天然气LNG 是焦炉煤气利用的一个新领域。

讨论了利用焦炉煤气甲烷化制合成天然气SNG的不同工艺流程，比较了各种工艺流程的优缺点，并进行了经济评价。

结果表明，焦炉煤气甲烷化后制合成天然气工艺，并进一步加工生产压缩天然气和液化天然气原料利用率更高，环保效果更佳，且经济效益更优。

关键词：焦炉煤气；甲烷化；合成天然气；经济效益Abstract: The method of using of the coke-oven gas to made synthetic natural gas (SNG), compressed natural gas (CNG) and liquefied natural gas (LNG) is a new area. Discusses the different processes of using the coke-oven gas to make SNG, and compares the advantages and disadvantages of various technological, last make economic evaluation. The result indicated that technology of using the coke-oven gas to made synthetic natural gas, and further processes the production compressed natural gas and the liquefied natural gas raw material use factor is higher, the environmental protection effect is better, and the economic efficiency is more superior.Key word: coke oven gas; methanation; synthetic natural gas; economic effectiveness前言天然气是一种十分清洁的一次能源，但是目前天然气消费量占我国一次能源消费比例只有3~4%，所占比例远低于世界平均水平(25%)，也低于亚洲平均水平(8.8%)。

焦炉煤气转换天然气方案探讨一、项目背景都知道，焦炉煤气是炼焦过程中产生的一种副产品，含有大量可燃成分。

但由于其成分复杂，直接利用效率较低。

而天然气作为一种清洁能源，越来越受到重视。

所以，将焦炉煤气转换成天然气，既符合国家能源发展战略，也能为企业带来经济效益。

二、技术路线1.焦炉煤气预处理：对焦炉煤气进行预处理，包括脱硫、脱氨、脱水等，以提高其纯度。

2.气体分离：采用膜分离技术，将预处理后的焦炉煤气中的可燃成分分离出来。

3.气体净化：对分离出的可燃气体进行净化，去除其中的杂质，使其达到天然气标准。

4.气体压缩：将净化后的天然气进行压缩，以便储存和输送。

5.气体输送：通过管道将压缩后的天然气输送至用户端。

三、设备选型1.预处理设备：选用高效脱硫、脱氨、脱水设备，确保预处理效果。

2.分离设备：选用高性能膜分离设备，提高分离效率。

3.净化设备：选用先进的气体净化设备，确保天然气质量。

4.压缩设备：选用高效、可靠的气体压缩机，降低运行成本。

5.输送设备：选用优质管道，确保天然气输送安全、稳定。

四、经济效益分析1.投资回报：项目实施后，预计三年内可收回投资成本。

2.经济效益：转换后的天然气售价高于焦炉煤气，为企业带来较高经济效益。

3.环保效益：减少焦炉煤气排放，降低环境污染，符合国家环保政策。

五、项目实施步骤1.前期调研：了解国内外焦炉煤气转换天然气技术现状，确定技术路线。

2.设计方案：根据企业实际情况，制定详细的技术方案。

3.设备采购：根据设计方案，选购合适的设备。

4.工程施工：按照设计方案，进行设备安装、调试。

5.运营维护：项目投产后，加强运营维护，确保设备稳定运行。

六、风险及应对措施1.技术风险：项目采用新技术，可能存在技术难题。

应对措施：加强技术培训，提高技术人员素质。

2.市场风险：天然气市场竞争激烈，售价波动较大。

应对措施：密切关注市场动态，调整售价策略。

3.环保风险：项目可能对环境产生影响。

应对措施：加强环保设施建设，确保项目符合环保要求。

焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程1.煤气净化焦炉煤气中含有大量的杂质和硫化氢，需要通过煤气净化来去除这些杂质。

煤气净化过程包括硫化氢去除、酸性物质去除、颗粒物去除和水分去除。

首先，将焦炉煤气送入硫化氢去除装置，利用吸收剂将硫化氢吸附除去。

然后，将煤气送入酸性物质去除装置，通过吸附剂去除酸性物质。

接下来，通过过滤装置去除颗粒物，并通过干燥装置去除水分。

2.产气经过煤气净化的焦炉煤气进入产气装置，进行进一步的处理。

产气装置主要包括变压吸附（PSA）过程和膜分离过程。

首先，将净化后的焦炉煤气通过压缩机增压，然后进入PSA过程。

在PSA过程中，通过特定的吸附剂将气体中的甲烷和其他碳氢化合物吸附，然后通过减压脱附，使吸附剂再次可用。

然后，进入膜分离过程，利用特定的膜材料对气体进行分离，将甲烷和其他碳氢化合物分离开来。

3.液化分离得到的甲烷和其他碳氢化合物进入液化装置，进行液化处理。

液化装置主要包括压缩机、冷却器和膨胀阀。

首先，通过压缩机将气体增压，然后经过冷却器进行冷却，冷却温度通常在-160°C至-180°C之间。

在冷却的过程中，气体逐渐转化为液体。

最后，通过膨胀阀将液体进一步降温，达到常温下的液化状态。

4.储存液化的天然气（LNG）通过输送管道进入储罐进行存储。

储罐通常采用双层结构，内层用于储存液化天然气，外层用于保温。

储罐还配备了安全阀和压力传感器，以确保储存的LNG的安全性。

以上是焦炉煤气制液化天然气（LNG）项目的工艺流程的详细描述。

通过煤气净化去除杂质和硫化氢，通过产气过程去除甲烷和其他碳氢化合物，然后通过液化和储存，将焦炉煤气转化为液态天然气，方便储存和运输。

这项工艺过程能够更高效地利用焦炉煤气，并提供更为清洁的能源。

焦炉煤气制液化天然气工艺技术应用分析摘要：本文主要介绍了焦炉煤气制液化天然气的工艺，指出企业在建设项目中，需要以可持续发展作为发展目标，同时结合自身情况选择相应的可靠技术。

首先对焦炉煤气制液化天然气的工艺进行阐述分析，描述运行过程中存在的问题，并提出相应的改善措施，以供参考。

关键词：焦炉煤气；液化天然气，净化分离近年来，可持续发展理念逐渐深入人心，各行各业对于清洁能源的使用也有了全新的研究。

作为全世界最重要的清洁能源之一，天然气占据了能源消费总量的23.8%。

而我国天然气运用量仅有4.6%，与世界运用水平有着较大的差距。

经分析，我国天然气使用较少的原因主要为天然气能源供应较少。

近年来，国家开始大力推进天然气行业的发展，该类清洁能源开始受到广泛的关注和青睐，天然气使用市场也展开了快速发展阶段。

目前，焦炉煤气依然是占据我国能源使用量之首，城市供暖供电，生产尿毒和甲醇都需要借助焦炉煤气。

但是以上方法都么有达到较高的经济效率和能源利用率。

近年来，资源转换收到了广泛关注，其中焦炉煤气制天然气是当下最受欢迎的新技术，通过此项技术可以有效提高能源利用率，简化能源运用工艺流程，具有较高的投资价值，逐渐成为焦炉煤气最热门用途之一。

1.焦炉煤气制天然气工艺技术的介绍及特征焦炉煤气在制天然气时需要先经过气柜，并在整体缓冲并稳定压力之后，通过压缩和预处理手段脱出煤气中的焦油、有机硫和无机硫。

再通过加入氢气进行脱硫，直至焦炉煤气的总硫值低于0.1ppm。

然后，在完成甲烷类反应，分别进入主、副甲烷反应器，借助催化剂的作用，将煤气中的CO和CO均转化为甲烷，在2二者的总含量小于50ppm之后，进入干燥系统吸取水分。

最后经过深冷液化装置实现液化分离，得到较纯净的甲烷产品。

此项工艺具有以下几种特点：1.1一般的焦炉煤气制液化气的过程都只能在其中提取出甲烷进行液化，但是上述工艺中利用了CO、CO2、H2以及多种物质共同组成甲烷，相较于传统方法，大大提高了甲烷产量。

焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程步骤1：触变换焦炉煤气进入初级处理单元，通过触变换器进行初步的处理。

在触变换过程中，高温的煤气被冷却至约80°C，同时采用触变换剂将硫化氢（H2S）和一些有机硫化物转化为硫元素，并去除部分粘附有机物质。

步骤2：硫还原触变换后的煤气进入硫还原器，将剩余的硫化氢进一步还原为硫元素。

硫还原使用催化剂，通常是氧化铝载体上的钼和镍催化剂。

步骤3：脱酚硫还原后的煤气通过脱酚器，将含酚化合物（如苯、甲苯、二甲苯等）从煤气中去除。

脱酚器中通常使用有机溶剂，如N-甲基吡咯烷酮（NMP）或N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）和聚乙烯醇（PVA）复配。

步骤4：除甲硫除酚后的煤气进入除甲硫器，将含有机硫的化合物（如甲基硫化氢、异丁基硫醇等）从煤气中去除。

通常使用金属氧化物作为吸附材料，如氧化铝、氧化锌等。

步骤5：蒸汽重整除甲硫后的煤气进入蒸汽重整器，通过高温和蒸汽的作用，将一些低碳烃转化为高碳烃。

这个过程中使用催化剂，通常是镍基催化剂。

步骤6：压缩蒸汽重整后的煤气被压缩至一定的压力。

将煤气压缩主要是为了方便后续工艺的进行。

步骤7：冷却压缩后的煤气进入冷却器，通过水或其他冷却介质进行冷却。

冷却的作用是将煤气中的水蒸汽和其他液态物质冷凝成液体。

步骤8：分离液态天然气（LNG）和其他成分冷却后的煤气进入分离器，通过分离器将液态天然气（LNG）和其他成分分离开来。

LNG是主要产品，而其他成分，如硫元素、甲醇等，则作为副产品进行处理或回收利用。

步骤9：增压泵送分离得到的液态天然气（LNG）通过增压泵送至贮存容器中。

增压泵送过程是将LNG压力提高到一定程度，以便储存和运输。

步骤10：贮存和运输储存容器中的LNG通过管道或其他运输方式，如船运、卡车运输等，进行运输。

LNG作为清洁能源的替代品，被广泛应用于城市燃气供应、发电厂和工业领域。

以上是焦炉煤气制液化天然气（LNG）项目的工艺流程，通过一系列的处理和分离过程，将焦炉煤气转化为液化天然气（LNG）并进行贮存和运输。

焦炉煤气转换天然气方案探讨随着环保政策的不断加强，传统焦化工业面临着艰巨的生存挑战。

传统焦炉煤气含有高浓度的一氧化碳和硫化氢等有害物质，对环境污染较大。

因此，将焦炉煤气转换为天然气已成为一种可行的替代方案。

一、焦炉煤气的制备焦炉煤气是指在焦炭炉内进行焦化反应时，产生的气体。

煤炭在高温下经过脱水、热解和气化等反应，生成一系列气体，包括一氧化碳、二氧化碳和氮气等。

焦炉煤气是其中的一种，主要成分为一氧化碳和氢气，同时还含有少量的甲烷、二氧化碳、氮气和一些有害物质。

为了提高煤气质量和减小环境污染，生产中常进行煤气处理，如净化、变压等。

二、焦炉煤气转换为天然气的原理焦炉煤气转换为天然气是指利用化学反应将焦炉煤气中的一氧化碳和氢气转化为甲烷、乙烷等天然气成分。

这种转换主要基于催化反应和化学平衡原理。

催化剂是焦炉煤气转换为天然气的核心，是将煤气中的一氧化碳和氢气转化为甲烷、乙烷的关键。

目前，常用的催化剂有镍基催化剂和钯基催化剂等。

三、焦炉煤气转换方案的优缺点优点：1. 焦炉煤气转换为天然气后，污染物排放量减少，对环境影响较小。

2. 焦炉煤气转换率高，可以得到高品质的天然气，具有很好的经济效益。

3. 焦炉煤气转换为天然气后，可作为城市燃气供应，满足城市生活和工业用气需求。

缺点：1. 焦炉煤气转换设备投资较大，运行成本高，需要考虑成本问题。

2. 焦炉煤气转换需要进行催化反应，操作难度较大，需要技术人员的支持。

3. 焦炉煤气转换需要引入新的设备和技术，需要一定的项目管理和技术支持能力。

四、总结焦炉煤气转换为天然气是一种可行的替代方案，有着广阔的应用前景。

但同时也需要考虑到方案本身的缺陷，如设备投资、技术难度等问题。

在实施过程中，需要进行系统的技术研发和项目管理，加大政策和财政的支持力度，为实现焦炉煤气转换为天然气的目标提供更好的环境和条件。

焦炉煤气制液化天然气(LNG)项目工艺流程一、焦炉气预处理从焦化厂来的焦炉气含有多种杂质组份，特别是苯和蔡的含量较高，约为3000 mg / Nm;和300mg / Nm，该组份将对下游的净化分离工序造成危害，需要进行脱除。

采用吸附法脱除苯、蔡和焦油。

即在较低压力和温度下用吸附剂吸附苯、蔡和焦油等重质组份，之后在高温、低压下解吸再生，构成吸附剂的吸附与再生循环，达到连续分离气体的目的。

这样，可以保护后续的催化剂，又避免了蔡在升压后结晶堵塞管道和冷却器等设备。

二、氢气提纯当前工业上比较广泛应用的氢气分离技术有变压吸附和膜分离两种。

由于变压吸附技术投资少、运行费用低、产品纯度高、操作简单、灵活、环境污染小、原料气源适应范围宽，因此，进入70年代后，这项技术被广泛应用于石油化工、冶金、轻工及环保等领域。

变压吸附分离过程操作简单，自动化程度高，设备不需要特殊材料等优点。

吸附分离技术最广泛的应用是工业气体的分离提纯，氢气在吸附剂上的吸附能力远远低于CH2,N2,CO和CO2等常见的其他组分，所以变压吸附技术被广泛应用于氢气的提纯和回收领域。

为了使得产品氢气具有较高的纯度，选用变压吸附技术进行氢气的提纯。

三、甲烷化反应甲烷化反应是指气体CO和CO2在催化剂作用下，与氢气发生反应，生成甲烷的强放热化学反应。

甲烷化反应属于催化加氢反应。

其反应方程为:通常工业生成中的甲烷化反应有两种:一种是用于合成氨及制氢装置中，在催化剂作用下将合成气中少量碳氧化物(一般CO + CO2<0. 7 %)与氢反应生成水和惰性的甲烷，以削除碳氧化物对后续工序催化剂的影响。

用于上述甲烷化反应的催化剂和工艺主要是用于脱除合成气中残留的少量碳氧化物(CO和CO2)，自1902年发明了用于催化甲烷化反应的镍基催化剂以来，化肥生产中用于甲烷化的催化剂和工艺绝大多数围绕这类催化剂进行研究。

另一种是人工合成天然气工艺中的甲烷化，其原料气中的碳氧化物((CO + CO2)浓度较高。

焦炉煤气制液化天然气工艺简介焦炉煤气制液化天然气（Coal Gas to Liquid Natural Gas，简称CGTL）是一种将焦炉煤气转化为液化天然气的工艺。

焦炉煤气是一种在炼焦过程中产生的副产品，其主要组成成分为氢气和一氧化碳。

由于焦炉煤气中含有丰富的氢气和一氧化碳，通过适当的处理和转化，可以得到高品质的液化天然气。

CGTL工艺的基本原理是将焦炉煤气进行气化、净化、合成和液化处理。

首先，焦炉煤气经过气化反应，将部分一氧化碳和氢气转化为合成气，其主要成分为一氧化碳和氢气。

然后，合成气通过一系列的净化步骤，去除其中的硫化物、二氧化碳等杂质。

接下来，净化后的合成气进入合成反应器，在催化剂的作用下，进行合成反应，生成液体烃类化合物，主要包括石蜡和液化石油气。

最后，将液体烃类化合物进行冷却、减压和分离处理，得到液化天然气作为产品。

CGTL工艺具有以下优点：1.资源利用：焦炉煤气是炼焦过程中产生的副产品，通过CGTL工艺可以对其进行综合利用，提高资源利用率。

2.可替代：液化天然气是一种清洁、高效的能源，可以替代传统的煤炭和石油，减少对传统能源的依赖。

3.环保：CGTL工艺可以去除焦炉煤气中的硫化物、二氧化碳等有害物质，减少对环境的污染，符合环保要求。

4.高效：CGTL工艺中的合成反应器采用催化剂进行反应，具有高效、快速的特点，可以得到高品质的液化天然气。

CGTL工艺的实施需要考虑以下几个方面的问题：1.气化反应：气化反应对焦炉煤气进行转化，需要适当的温度和压力条件，以及合适的气化剂和催化剂。

2.净化处理：焦炉煤气中含有硫化物、二氧化碳等杂质，需要进行净化处理，以提高产品的纯度。

3.合成反应：合成反应需要适当的温度和压力条件，以及适量的催化剂，以保证合成反应的效率和选择性。

4.液化处理：液化处理需要适当的冷却和减压条件，以及合适的分离技术，以得到高品质的液化天然气。

总之，CGTL工艺是一种将焦炉煤气转化为液化天然气的重要工艺，可以提高能源资源利用率，减少对传统能源的依赖，同时还具有环保、高效等优点。

焦炉煤气综合利用制取液化天然气1 问题提出近年来, 我国对焦化行业实施“准入”制度，焦炉煤气的综合利用成为炼焦企业生存与发展的关键。

一些大型的炼焦企业建设了焦炉煤气制甲醇项目，并取得了良好的经济效益，为大型炼焦企业综合利用焦炉煤气找到了新方法。

但中小焦化企业生产规模相对较小，焦炉煤气产量少，成本优势不明显，多家企业联合又困难，影响了焦化企业对焦炉煤气的综合利用。

2 焦炉煤气生产LNG的技术特点为了解决中小企业焦炉煤气综合利用的问题，中科院理化技术研究所改变利用思路，将有效成分甲烷和氢气作为两种资源综合利用，开发出了焦炉煤气低温液化生产LNG联产氢气技术（已申请专利），新技术具有以下特点：1) 可以省去甲烷转化工序，大大节省投资成本。

2) 由于新工艺拥有独立的循环制冷系统，操作弹性非常大，适应性强，运行稳定。

3) 产生的氢气可以利用氢气锅炉为全厂提供动力和热力，这方面的技术已经非常成熟。

有经济实力的企业还可以配套合成氨等装置，相对投资少，效益更高。

并随着氢气利用技术的日益发展可以生产液氢产品等。

4) 产品市场好。

预计未来15年中国天然气需求将呈爆炸式增长，到2010年，中国天然气需求量将达到1000×109 m3，产量约800×109 m3,缺口将达到200×109 m3；到2020年天然气需求量将超过2000×109m3，而产量仅有1000 ×109m3, 50％将依赖进口。

5) 整套方案中工艺流程短，操作简单。

处理量1 ×106 m3 /d的生产装置，只需要40～50操作工，非常适合中小型焦化企业对焦炉煤气的综合利用。

3 焦炉煤气生产LNG联产氢气工艺路线液化天然气是天然气经过预处理，脱除重质烃、硫化物、二氧化碳、水等杂质后，在常压下深冷到－162℃液化制成，液化天然气是天然气以液态的形式存在，其体积仅为气态时的1/625。

天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，运输方式更为灵活，而且提高了燃烧性能。