焦炉煤气制液化天然气工艺简介
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焦炉煤气制液化天然气(LNG)项目工艺流程概述LNG是液化的天然气,是一种清洁的燃料,广泛应用于液化天然气槽车、船舶和工业设备等领域。
焦炉煤气制液化天然气项目是将焦炉煤气作为原料,通过压缩、分离和液化等工艺流程制备出LNG的过程。
该项目具有能源资源转化利用、降低能源消费及能源清洁、高效等优点,具有重要的社会和经济价值。
本文主要介绍焦炉煤气制液化天然气项目的工艺流程。
工艺流程焦炉煤气处理焦炉煤气是含有一定量的烃类、酚类和硫化氢等有害物,需要先经过初步的处理。
首先,将焦炉煤气通过加水降温的方式,使得其中的部分水蒸气和目标组分沉淀,去掉其中的灰尘和多余水分。
然后,通过加入化学药剂的方式,将其中的硫化氢、酚类和部分烃类进行吸附和分离,得到目标组分。
烃类分离经过初步处理后的焦炉煤气中,烃类是最主要的组分。
为了将其中的丙烯、丁烯等危险组分分离出来,需要采用吸附剂和沸点分馏的方式进行处理。
首先,将焦炉煤气通过活性炭吸附器,使其中的丙烯等危险组分被吸附并去除。
然后,通过高温分馏的方式将其中的乙烯、丙烷、丁烷等组分进一步分离出来,得到目标组分。
压缩与冷却经过分离得到的目标组分,需要进一步进行加压和冷凝,得到LNG。
首先,通过大型压缩机将目标组分加压至10-15MPa的压力,然后进入恒温恒压的冷却塔中进行冷却和液化。
在冷却塔中,将目标组分冷却至-162℃的温度以下,并进行恒压处理,将其转化为液态的LNG。
收集和储存经过液化的LNG,需要进行收集和储存。
首先,通过管道将液化的LNG进入存储罐中。
由于LNG的存储需要特殊的条件,如低温、高压等,因此需要专门建造和设计LNG储罐。
储罐中的LNG将经过测量和监控,确保其安全和稳定运行。
结论本文介绍了焦炉煤气制液化天然气(LNG)项目的工艺流程。
采用该工艺流程可以将焦炉煤气转化为清洁能源LNG,具有转化利用、降低能源消费及清洁、高效等优点。
该工艺流程在国内外均有广泛应用,是未来能源领域的发展趋势。
焦炉气为原料制加压天然气CNG和液化天然气LNG焦炉气为原料制加压天然气CNG和液化天然气LNG1.焦炉气制天然气主要工艺流程:1)焦炉气制加压天然气(CNG)的示意流程图如图1所示。
2)焦炉气制液化天然气(LNG)的示意流程图如图2所示。
本公司和西南化工研究设计院共同开发出利用焦炉气合成天然气的新技术,拥有焦炉气合成天然气甲烷化反应工艺技术的国家申请专利。
该技术工艺过程主要有焦炉气净化、甲烷化、分离、加压、深冷液化等几个部分。
本公司针对焦炉煤气的杂质组成进行了充分研究, 开发了一种焦炉煤气杂质净化的全干法TSA净化工艺,采用专用净化吸附剂,提出的“焦炉煤气干法净化变温吸附工艺” 发明专利,结合焦炉气中有机硫含量,采用相应的脱硫技术可使焦炉气经净化后总硫达到0.1ppm满足甲烷化转化的要求。
采用“焦炉气干法净化变温吸附工艺”对焦炉气进行净化处理的装置有多套工业装置。
典型的运用实例有山西三维等多家焦化企业。
这些项目均采用了天科股份的焦炉气净化工艺,取得了良好效果,实践证实该技术是可靠的。
2.对甲烷化工艺和技术的分析研究和开发(1)基础研究和工业化放大焦炉气制天然气的反应核心是CO、CO2加氢的甲烷化反应,净化后的焦炉气中的CO、CO2含量大多在7~11%,通过甲烷化反应可将CO、CO2降低到一定的程度,并分离掉多余的氢,可以进一步根据需要,分别通过加压制得压缩天然气(CNG)或深冷液化分离得到液化天然气(LNG)。
西南化工研究设计院自2006年以来,针对焦炉气不同的的组成,在甲烷化催化剂和一定的操作条件进行了实验。
模式装置放大的基础上,2009年又进行中试,整个甲烷化反应过程表明CO和CO2的甲烷化转化都达到了相当高的转化率,证实了所选用的催化剂在该操作条件下的适用性,其结果达到了理想的效果,该技术2010年通过了四川省科技厅组织的科学鉴定和中国化工昊华集团的评定。
天科股份下属的工程公司具有对研究成果开发放大,将科研成果转化为生产力的丰富的经验和能力,在该项技术中试基础上完成全过程流程模拟计算等,具备了工业化装置建设的条件。
试论焦炉煤气合成天然气工艺【摘要】我国天然气在能源结构中所占的比例较低。
随着经济的不断发展和对环保要求的持续提高,清洁能源供需矛盾日益加剧。
天然气作为一种清洁能源,近年来在我国得到了快速发展,天然气的缺口加速扩大,进口管道天然气和液化天然气量日益增长。
焦炉煤气作为炼焦厂的副产品一直未能得到完全有效利用,除用于回炉自用、城市煤气、合成氨及甲醇外,尚有富余。
特别是近年来为了改善城市环境质量,抑制空气污染,民用气正逐渐改用天然气。
利用焦炉煤气生产天然气,不仅能带来经济效益,还可以带来环境和社会效益。
本文分析了焦炉煤气甲烷化合成前的预处理及精脱硫工艺,用于焦炉煤气甲烷化合成的高温甲烷化工艺,并对合成产品气的品质进行了探讨。
【关键词】焦炉煤气;精脱硫工艺;高温甲烷化工艺1.焦炉煤气制取天然气工艺概述1.1焦炉煤气的组成焦炉煤气的主要成分是氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气及烯烃,此外还含有微量硫、焦油、苯、萘、氨等组分。
1.2焦炉煤气制取天然气途径焦炉煤气制取天然气主要有两种途径。
一种是不经过甲烷化,对焦炉煤气的组分进行分离,提取焦炉煤气中的甲烷,经处理满足天然气的使用条件后,输送到用户使用。
但是,此工艺的甲烷收率较低,天然气产量小,脱除的一氧化碳和二氧化碳无有效的利用途径。
另一种是通过一氧化碳、二氧化碳和氢气的甲烷化合成来调高焦炉煤气中的甲烷含量,经过处理后使其满足天然气的使用条件。
此工艺是焦炉煤气制天然气的主流工艺,国内已有成功的实例。
2.焦炉煤气甲烷化合成天然气技术分析焦炉煤气首先经过预处理,包括脱氨、脱焦油、粗脱硫、脱苯等工序,然后经过精脱硫,再经过甲烷化合成天然气。
根据合成天然气压缩或液化要求不同,再进行处理。
2.1焦炉煤气预处理焦炉煤气的预处理和常规焦炉煤气的净化处理基本相同。
主要的预处理工序有煤气冷却、除萘、除焦油雾、洗氨、脱苯、脱硫、脱氰等。
具体应用时,各工序的先后布置会有所不同。
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。
焦炉气制天然气工艺流程
《焦炉气制天然气工艺流程》
焦炉气制天然气是一种常见的天然气生产工艺,通过利用焦炉废气中的一氧化碳和氢气来生产天然气,既能有效利用工业余热,又能减少环境污染。
下面将介绍焦炉气制天然气的工艺流程。
首先,焦炉废气中的一氧化碳和氢气要经过净化处理,包括除尘、脱硫和脱氨等工序,以保证后续反应过程的正常运行。
接着,经过预热处理,将净化后的焦炉气送入催化剂反应器中进行化学反应。
在反应器中,一氧化碳和水蒸气经催化剂的作用产生甲烷和二氧化碳,并通过冷凝器将其中的水分和硫化氢等杂质去除,最终得到纯净的天然气产品。
在催化剂的选择上,通常采用镍基或钼基的催化剂,能够在相对较低的反应温度下实现高效率的甲烷合成。
同时,反应温度、压力和气体组成等条件的控制也十分重要,能够影响反应的速率和产物的选择性。
除了工艺流程的设计和优化,安全和环保也是焦炉气制天然气工艺的重要考虑因素。
在生产过程中,需要对废气进行合理的处理,以减少对环境的污染。
同时,也要保证生产设备的安全运行,避免因操作失误或设备故障导致的事故发生。
总的来说,焦炉气制天然气是一项有着广泛应用前景的工艺,能够充分利用工业废气资源,生产清洁环保的天然气产品。
通
过不断的技术创新和工艺改进,将能够进一步提高其生产效率和产品质量,为能源产业的可持续发展作出贡献。
一种焦炉煤气制备lng深冷方法与流程摘要:一、引言二、焦炉煤气的制备方法三、LNG深冷工艺流程四、焦炉煤气制备LNG的优势五、结论正文:一、引言随着我国能源行业的不断发展和创新,焦炉煤气作为一种副产品,其综合利用价值越来越高。
为了提高焦炉煤气的利用效率,本文将介绍一种焦炉煤气制备LNG(液化天然气)的深冷方法与流程。
这种方法具有环保、高效、节能等优点,为我国焦炉煤气资源的合理利用提供了新思路。
二、焦炉煤气的制备方法焦炉煤气制备LNG的关键在于深冷工艺。
首先,将焦炉煤气进行预处理,如脱硫、脱水等,以保证后续深冷过程的顺利进行。
然后,将预处理后的焦炉煤气送入深冷装置,通过一系列的冷却步骤,使其逐渐降低温度。
在这个过程中,焦炉煤气中的甲烷、乙烷等成分逐渐凝结成为液体,最终形成LNG。
三、LNG深冷工艺流程1.焦炉煤气预处理:焦炉煤气首先进入脱硫装置,去除其中的硫化氢等杂质;然后进行脱水处理,降低焦炉煤气的湿度,以防在深冷过程中产生冰堵等现象。
2.深冷装置:预处理后的焦炉煤气进入深冷装置,通过一系列的冷却步骤,使其逐渐降低温度。
这一过程主要包括压缩、冷却、膨胀和液化等步骤。
3.液化与分离:在深冷过程中,焦炉煤气中的甲烷、乙烷等成分逐渐凝结成为液体。
此时,需要对液化后的LNG进行分离,去除其中的杂质和水分,以保证LNG的品质。
4.储存与运输:经过分离处理的LNG被储存于特定的容器中,如低温储罐。
LNG的储存和运输需要严格遵循相关安全规定,确保其在运输和储存过程中的安全。
四、焦炉煤气制备LNG的优势1.环保:焦炉煤气制备LNG可以有效减少焦炉煤气直接燃烧所产生的污染物排放,有利于改善空气质量。
2.高效:LNG作为一种清洁、高效的能源,其热值高于焦炉煤气,可广泛应用于燃气发电、交通运输等领域。
3.节能:焦炉煤气制备LNG过程中的能量回收,有助于降低能源消耗,提高能源利用效率。
4.经济:焦炉煤气作为副产品,其价格相对较低。
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。
焦炉煤气甲烷化制LNG(或CNG)技术LNG(Liquefied Natural Gas),即液化天然气的英文缩写。
天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,主要成分由甲烷组成。
LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。
天然气液化后可以大大节约储运空间和成本,而且具有热值大、性能高等特点。
天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料,天然气在能源供应中的比例迅速增加。
液化天然气正以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一。
近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃,LNG已成为稀缺清洁资源,正在成为世界油气工业新的热点。
利用剩余焦炉煤气生产LNG,既有效解决了焦炉尾气的排放问题,又具有十分可观的经济效益和社会效益。
工艺流程简述来自焦化厂经过预净化处理的焦炉气,仍然含有微量焦油、苯、萘、氨、氰化氢、Cl-、H2S、不饱和烯烃、噻吩、硫醚、硫醇、COS和CS2等有机硫。
原料气首先加压预热后脱氯后,之后经过两段加氢转化,将有机硫转化无机硫,并经过两段脱硫净化后,进入甲烷化工序。
在此将大部分CO、CO2与氢气经过甲烷化反应生成甲烷。
甲烷化反应是强放热反应,通过副产中压蒸汽的方式移出反应热并回收。
由于焦炉煤气中氢含量较高,甲烷化反应后还有较多剩余氢气,可补加适量CO或CO2,以增加LNG产量;也可分离出H2,作为副产品销售或建加氢项目。
最终甲烷化后的混合产品气体,经除水脱碳等净化后进入低温液化工序,制取产品LNG。
焦炉煤气制LNG流程框图经济效益和社会效益根据焦炉煤气成份的差异,生产1吨LNG(CH4含量~96%)消耗焦炉气约3800~4500Nm3,如有其它CO、CO2资源补充,则焦炉气消耗量大幅下降;若无补充气,则可副产H2出售。
以无补充气计,每生产1吨LNG的生产成本约3000元左右,按LNG售价4000元/吨计,经济效益相当可观。
利用焦炉煤气生产LNG(或CNG),将为焦炉尾气的综合治理和利用作出示范,变废为宝,使环境、经济和社会效益得以协调和统一,实现循环经济,使我国的焦炭业能够持续和高效的发展。
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。
焦炉煤气制LNG工艺技术及设备介绍LNG即液化天然气的英文((LiquefiedNatural Gas)缩写。
天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,主要成分由甲烷组成。
LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。
天然气液化后可以大大节约储运空间,而且具有热值大、性能高等特点。
LNG是一种清洁、高效的能源。
由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全,而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展,因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。
天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料,天然气在能源供应中的比例迅速增加。
液化天然气正以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一。
近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃,LNG已成为稀缺清洁资源,正在成为世界油气工业新的热点。
按照中国的LNG使用计划,2020年为2400亿立方米。
而在进口天然气方面,发改委预计到2020年,中国要进口350亿立方米,相当于2500万吨/年,是广东省接收站的总量的7倍。
一、LNG的物化性质、用途及优点1、LNG的主要成份为甲烷,化学名称为CH4,还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其他成份组成。
2、临界温度为-82.3℃,临界压力为45.8kg/cm33、沸点为-162.5℃,熔点为-182℃,着火点为650℃4、液态密度为0.430T/m3,气态密度为0.688kg/Nm35、气态热值9100Kcal/m3,液态热值12000Kcal/kg6、爆炸范围:上限为15%,下限为5%。
7、华白指数(W)44.94MJ/Nm3。
8、燃烧势(CP)45.189、辛烷值ASTM:130(研究法)。
10、无色、无味、无毒且无腐蚀性。
11、体积约为同量气态天然气体积的1/62512. 天然气作为燃料的工作原理CH4+2O2—2H2O+CO2+38MJ/m313. LNG基本参数LNG主要成分:甲烷(90%以上)、乙烷、氮气(0.5-1%)及少量C3~C5烷烃的低温液体。
论述焦炉煤气制取天然气技术及其发展一、发展焦炉煤气制取天然气的现状在我国,对焦化行业结构所进行的调整已经基本完成,这种措施的利用,在焦炉煤气制取天然气当中,就会置换出大量的焦炉煤气,这样不但能够增加煤气资源的利用率,对天然气的生产也是一个稳步的提高。
业内人士都清楚,甲烷是焦炉煤气主要的成分,所以我们研究的一个主要方向,就是进行甲烷化,以及把甲烷分离提取出来。
像一些比较成熟的工厂已经开始利用变压吸附法,来提出甲烷的浓度,而且还开发一些功能相对比较多,效率好的催化剂。
下面我们就具体分析一下其工艺流程。
二、焦炉煤气制取天然气的工艺过程直接对原料气中的甲烷进行分离提取和使净涤后的焦炉煤气发生甲烷化反应是焦炉煤气制取天然气的两个最有效率,也是技术最成熟的方法了,接着对甲烷进行分离。
接下来我就不一一给大家介绍了,就针对第二种方法的工艺流程和大家一起来学习。
1.工艺流程图如图1所示:下图是利用焦炉煤气甲烷化对天然气进行制取的工艺流程图。
2.净化和精脱硫过程焦炉煤气被焦化厂初步进行处理后,这些有害物质和杂质,例如微量的二硫化碳和COS、硫醇,还有噻吩和硫化氢,以及不饱和烯烃和Cl-,苯和焦油,这些都是其产生的典型的有害物质。
针对于不饱和烯烃,其在后续的反应中会把析碳进行分解,这样对催化剂的活性影响很大。
有机硫和无机硫是组成混合硫化物的主要成分,因为这两种硫在甲烷化催化剂中都是一种毒物,所以在甲烷化催化剂使用的时候,其会出现永久性的中毒的现象,那么甲烷催化剂的活性几乎要损耗殆尽,所以为了高效的生产出天然气,就要使初步净涤后的焦炉煤气发生甲烷化反应,以此类推,我们就必须运用施精脱硫的技术,只有这样,才能和甲烷化的反应所需要的净化精度相符合。
其实简单点说呢,对焦炉煤气中的焦油、苯、氯、氨以及硫等杂质进行脱除,就是原料气净化的根本目标,这样系统设备才可以正常稳定地运行。
所以针对这两个方面一定要有清晰的思路。
甲烷化催化剂是相对精脱硫而说的,甲烷化催化剂对氯和硫等毒物的要求在实际操作中一定要相互符合,这样才能更好的更快的生产出我们最后需要的天然气。
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。
焦炉气制天然气工艺流程焦炉气制天然气是一种利用焦炉气作为原料制取天然气的工艺流程。
焦炉气是炼焦过程中产生的一种副产物,通过对焦炉气进行处理和转化,可以得到高品质的天然气。
焦炉气制天然气的工艺流程主要包括气体处理、气体净化、气体转化和气体分离四个步骤。
首先,气体处理阶段主要是通过对焦炉气进行除尘和脱硫处理,以去除其中的颗粒物和硫化氢等有害物质。
该阶段的主要设备包括除尘器和脱硫器。
在除尘器中,焦炉气通过过滤或离心分离的方式,去除其中的颗粒物,以保护后续设备的正常运行。
而脱硫器则是利用吸收剂或者催化剂,将焦炉气中的硫化氢转化为硫化铁或者水,从而达到脱硫的效果。
接下来,气体净化阶段主要是通过对焦炉气进行脱硝和脱氨处理,以去除其中的氧化物和氨等有害物质。
该阶段的主要设备包括脱硝装置和脱氨装置。
在脱硝装置中,焦炉气经过催化剂或者吸收剂的作用,将其中的氮氧化物转化为氮气,从而达到脱硝的效果。
而脱氨装置则是利用吸收剂或者催化剂,将焦炉气中的氨转化为氮气或者其它无害物质。
然后,气体转化阶段主要是通过对焦炉气进行催化转化,以产生含氢气体和含碳气体。
该阶段的主要设备是转化炉和催化剂。
在转化炉中,焦炉气经过催化剂的作用,将其中的一部分甲烷和苯转化为氢气和一氧化碳,从而得到含氢气体。
而含碳气体则是由焦炉气中的其它碳化合物组成。
最后,气体分离阶段主要是通过对转化后的气体进行分离和纯化,以得到纯净的天然气。
该阶段的主要设备是分离塔和气液分离器。
在分离塔中,气体经过冷却和压力调节等操作,将其中的杂质和水分等分离出来,以得到纯净的天然气。
而气液分离器则是将气体和液体分离,以获取纯净的气体。
综上所述,焦炉气制天然气的工艺流程包括气体处理、气体净化、气体转化和气体分离四个重要步骤。
通过对焦炉气的处理和转化,可以得到高品质的天然气,为人们的生活和生产提供了重要的能源来源。
同时,焦炉气制天然气的工艺流程还具有循环利用和环保节能的特点,有助于减少对传统化石能源的依赖,促进可持续发展的实现。
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 ³,引燃温度538℃,爆炸极限5.3—15%。
三、焦炉煤气制合成天然气原理
由于焦炉煤气中CO 和CO 2的总含量约为10% (v/v),多碳烃的含量为2~3%,
以及约55% (v/v)的H 2,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+3H2→CH4+H2O △H0=-206kJ/mol (1)
CO2+4H2→CH4+2H2O △H0=-178kJ/mol (2)
焦炉煤气中还有少量O 2,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。
222O 2H 2H O H= -241.99kJ/mol (3)=∆+
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/Nm³,焦油含量降低到≤5mg/Nm³。
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。
S≤精脱苯、萘、焦油的焦炉煤气进入粗脱硫罐,使焦炉煤气中的H
2
1mg/Nm³,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
等有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、CS
2
机硫及无机硫H
S进行精脱硫,使焦炉煤气中的总硫含量小于0.1ppm。
2
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:
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。