焦炉煤气综合利用制取液化天然气

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焦炉煤气制液化天然气(LNG)项目工艺流程

焦炉煤气制液化天然气(LNG)项目工艺流程

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。

焦炉煤气如何制取液化天然气?看这里!

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焦炉煤气如何制取液化天然气?看这里!我国焦炭产能和消耗量巨大,而焦炉煤气是焦化企业的主要副产品之一。

近年来,一些新的焦炉煤气利用技术不断涌现。

随着人们环保意识的不断加强及国家节能减排政策的提出,焦炉煤气的综合利用早已被提上日程,焦炉煤气的主要成分为甲烷,将其中的甲烷分离提取出来,或者进行甲烷液化成为一个重要的研究方向。

一、国内外技术发展现状焦炉煤气制取液化天然气作为一个新兴的制作工艺及研究点,受到许多焦化企业及研究者的青睐。

据了解,国外代表性的工艺技术有丹麦托普索甲烷化、英国戴维甲烷化和日本日挥焦炉煤气制LNG 技术等,其中丹麦托普索或英国戴维只做甲烷化,而日挥除了拥有甲烷化技术外,前期的煤气深度净化更是其技术优势,也就是说日挥拥有全流程的工艺技术。

目前焦炉煤气制取天然气产业在国内呈现强劲发展势头。

国内研究学者在结合现场生产制造工艺的基础上,针对焦炉煤气制取液化天然气工艺进行深入研究。

例如中国科学院理化技术研究所开发的焦炉煤气低温分离生产液化天然气(LNG)联产氢气工艺,将膜分离和低温精馏分离技术相结合,采用了吸附脱苯、萘和焦油、水解脱硫、MDEA脱碳、等压干燥、膜分离提氢、氮气膨胀制冷等国内外先进技术,低温分离出LNG,并对膜分离提氢过程中产生的高纯氢进行综合利用。

二、焦炉煤气的组成和性质焦炉煤气,简称焦炉气,是煤焦化过程得到的可燃气体。

其产率和组成因炼焦煤质和焦化过程不同而有所差别,一般每吨干煤可产焦炉煤气约430m3(标准状态)。

焦炉煤气为有毒和易爆性气体,空气中的爆炸极限为6-30%(体积)。

焦炉煤气典型组成如表1所示,其与常规天然气的组成有很大区别,其中氢、氮含量相对较高。

表1、焦炉煤气的性质三、焦炉煤气制取液化天然气工艺流程进行甲烷化反应外,还存在部分过量氢气,由于原料气中氢气含量相对较高,除与原料气中CO、CO2可通过PSA分离技术分离提取原料气中氢气,提取后氢气外销;甲烷化后经过脱汞、干燥等净化具体流程如图1所示,处理后进入液化段,进行深冷分离。

焦炉煤气制液化天然气深冷液化工艺研究讲解

焦炉煤气制液化天然气深冷液化工艺研究讲解

焦炉煤气制液化天然气深冷液化工艺研究摘要:本文突出介绍了内蒙古恒坤化工有限公司 LNG 项目液化工艺的流程。

在深冷液化工艺中制冷循环采用了高效率的混合冷剂制冷的液化流程, 低温精馏部分采用精馏塔和脱氢塔脱除焦炉煤气组分中的氮氢组分,以提高产品中甲烷的含量,制得产品纯度大于 99%的高品质液化天然气。

同时本文还分析了混合冷剂工质对制冷循环流程的影响。

研究结果表明,合理的制冷工质的配比,能过提高换热效率, 减少工艺能耗。

关键词:焦炉煤气;混合冷剂;深冷液化;低温精馏1引言我国是世界上第一大焦炭生产国, 焦炭总产能达到 3. 6亿吨。

2008年焦炭产量3.355亿吨,占全球总产量的 60%以上,其中 1/3的生产能力在钢铁联合企业内,2/3在独立的焦化企业。

焦化行业副产大量的焦炉煤气(热值 16.746MJ/Nm3。

按每吨焦炭副产约 400m 3焦炉煤气计算 [1],独立焦化企业每年副产焦炉煤气 894亿 m 3左右, 除回炉加热自用、民用(城市煤气及发电、化工利用(如生产甲醇、合成氨外,每年放散的焦炉煤气约 200亿 m 3。

焦炉煤气成分比较复杂 [2], 其中 CH4含量约为 25~30%、 CO 和 CO 2含量近 10%,其余为氢及少量氮,由于组分中的氢含量较高,可将焦炉煤气通过甲烷化反应, 使绝大部分 CO、 CO 2 转化成 CH4, 得到主要含 H 2 、CH4、N2的混合气体,经深冷液化可以得到甲烷体积分数 99%以上的液化甲烷(LNG。

据相关文献报道 [3], 预计 2020年我国天然气的需求量将达到 2000亿 m 3,而同期的天然气产量只能达到 1400亿~1600亿 m 3。

如此大的天然气缺口将给我国带来诸多不利影响, 这就为天然气的发展提供了重大契机。

同时, “十二五”规划战略布局的关键之一就是优化能源结构,构筑清洁能源体系。

结合我国国情,大力发展焦炉煤气、煤层气、含一氧化碳等工业排放气制天然气, 可以形成重要的天然气来源。

焦炉煤气制液化天然气

焦炉煤气制液化天然气

焦炉煤气制液化天然气
按中温中压发电机组效率,1m3焦炉煤气可发电1.25kwh。

因此每供液化天然气1m3焦炉煤气,外购电价按0.4952元/kwh(不包含容量费、只包含电度电费和附加费用),1m3焦炉煤气用于发电的效益为0.4952*1.25=0.619元/m3。

考虑煤气量减少机组停运,降低运行费用0.0806元/m3,但仍有机组折旧和人工费用0.0694元/m3,因此机组停下来后实际运行费用降低0.0112元/m3。

供液化天然气项目焦炉煤气价格应为0.619-0.0112=0.6078元/m3。

制1m3液化天然气需用焦炉煤气2.4m3、电1.01kwh,(不考虑转炉煤气、水等动力介质的消耗及回收尾气)制液化天然气的成本1.96元/m3(电价0.4952元/kwh、煤气价0.6078元/m3)。

焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程

焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程

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

焦炉煤气制液化天然气项目工艺流程

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。

焦炉煤气制液化天然气(LNG)项目工艺流程

焦炉煤气制液化天然气(LNG)项目工艺流程

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。

焦炉煤气制取液化天然气工艺流程

焦炉煤气制取液化天然气工艺流程

焦炉煤气液化LNG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。

精脱苯、萘、焦油的焦炉煤气进入粗脱硫罐,使焦炉煤气中的H2S≤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
↑冷剂压缩单元
--→装车。

焦炉煤气制液化天然气(LNG)项目工艺流程

焦炉煤气制液化天然气(LNG)项目工艺流程

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工艺简介

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

焦炉煤气综合利用制取液化天然气

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。

焦炉煤气制液化天然气项目可行性研究报告

焦炉煤气制液化天然气项目可行性研究报告

焦炉煤气制液化天然气项目可行性研究报告一、项目背景目前,随着工业化进程的加速以及传统能源供应瓶颈的日益凸显,能源结构调整和清洁能源的开发已成为全球热点。

焦炉煤气作为一种煤炭燃烧过程中的产物,其含有丰富的一氧化碳和氢气资源。

利用焦炉煤气制取液化天然气,不仅能够综合利用资源,降低能源消耗和环境污染,还能提高能源利用效率,改善能源供应结构,具有重要的经济和社会意义。

二、项目概述本项目拟利用现有的焦化厂产生的焦炉煤气,通过一系列的物理和化学处理,将其转化为液化天然气。

液化天然气是一种清洁的燃料替代品,具有高热值、低污染和高能量密度等优点。

该项目的建设将不仅能够解决焦炉煤气的综合利用问题,还能增加液化天然气的供应量,为城市居民和工业用户提供清洁、可靠的能源。

三、市场分析我国天然气消费量持续增加,而且在环保政策的推动下,天然气将进一步替代传统的化石能源。

根据亚洲液化天然气协会的数据,目前中国是全球最大的液化天然气进口国。

而天然气口径规模化处理技术在我国处于初级阶段,市场需求巨大。

因此,该项目具有良好的市场前景和较高的盈利潜力。

四、项目优势1.焦炉煤气资源丰富稳定:焦化厂具有每年数以万吨计的焦炉煤气产能,能够提供稳定的原料供应。

2.低碳环保:液化天然气具有低污染、低碳排放的特点,符合现代工业和城市化发展的需求。

3.国家政策支持:我国近年来积极推动清洁能源的发展,相关政策扶持力度大,对该项目提供政策支持。

4.市场需求巨大:我国液化天然气市场规模庞大,市场前景广阔。

五、投资分析项目总投资约为X元,主要包括焦炉煤气处理设备、液化天然气制备设备等。

项目预计投资回收期为X年,静态投资回收期为X年,内部收益率为X%,项目获利能力较强。

六、风险分析1.市场风险:由于市场需求对于液化天然气的供应可以弹性调整,需谨防市场竞争带来的风险。

2.政策风险:政府政策的变化可能对项目的盈利能力产生影响,需密切关注国家政策变化。

3.技术风险:液化天然气制备技术相对复杂,运行管理需要一定的技术支持。

焦炉煤气回收利用生产液化天然气项目 - 上海万唐

焦炉煤气回收利用生产液化天然气项目 - 上海万唐

你`焦炉煤气回收利用生产液化天然气项目脱盐水站化水方案2015年05月1 总则1.1内容本技术规格书规定了化学水处理系统配套设备的技术性能保证指标、设备供货范围、设计、制造、检验、试验采用的规范及标准。

1.2 设备单位及文字图纸和文字说明均采用中华人民共和国法定计量单位或国际通用标准计量单位,其文字采用中文。

1.3 偏离如我公司的设计不满足本技术规格书的要求时,我公司将以书面形式予以提出,并应得到买方的书面认可。

1.4 遵循本技术规格书的要求并不能解除我公司的任何责任。

1.5业绩表正在使用的同类产品的测试报告及用户使用证明,包括使用地点、用户名称及电话、交货时间、累计运行时间、目前使用状况等。

2.公用工程条件2.1 公用工程条件(1)电源电源等级10KV、380V、220V,50Hz/3Ph(2)循环水进水:32℃,0.4MPa(g)回水:40℃,0.2MPa(g)(3)工业用水常温(8~12℃),0.1~0.3MPa(g)(4)蒸汽低压饱和蒸汽,1.0MPa(g);(5)仪表空气温度:40℃,压力:0.7MPa(g),露点:-40℃,油:< 0.01 ppm,灰尘:≤1mg/m3(6)氮气压力:0.7MPa(g),40℃,N2>99.99%(7)仪表信号气信号:0.02-0.1MPa(G )或0.08-0.24 MPa(G);电信号:4~20mA (DC)。

2.2化学药品规格:2.2.1酸化学成份HCL纯度30%包装25Kg/桶运输方式汽车运输配制浓度30%加药量500PPM加药方式冲击投加执行标准GB320-20062.2.2碱化学成份NaOH纯度30%包装25Kg/桶运输方式汽车运输配制浓度30%加药量500PPM加药方式冲击投加执行标准GB209-20062.2.3氧化剂化学成份NaClO纯度10%有效氯包装25Kg/桶运输方式汽车运输配制浓度10%加药量2PPM/350PPM加药方式连续投加/冲击投加执行标准GB19106-20032.2.4化学成份NaHSO3纯度NaHSO3 ≥96 %包装25Kg/袋运输方式汽车运输配制浓度10%加药量2PPM加药方式连续投加执行标准HG/T3814-20062.2.5化学成份复合成分纯度100 %包装25Kg/桶运输方式汽车运输配制浓度100%加药量2PPM加药方式连续投加执行标准执行标准2.2.6化学清洗剂化学成份一水柠檬酸纯度含量≥99.5%包装25Kg/袋运输方式汽车运输配制浓度加药量加药方式冲击投加执行标准GB1987-20073.设计规模本脱盐水站负责给甲烷化低压余热锅炉和工艺生产装置(喷水螺杆压缩机、循环水补入水、MDEA脱碳和溴化锂机组)等提供脱盐水。

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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。

随着低温分离技术的发展,LNG的原料气已经多元化,煤层气(矿井瓦斯)、合成氨放散气、焦炉煤气等富含甲烷的气体都可以作为LNG的原料。

在焦炉煤气生产LNG联产氢气的工艺中,关键技术就是将焦炉煤气中的一氧化碳、氮气等和甲烷分离,而在这方面中国科学院理化技术研究所低温技术组已经有了成熟的经验,先后完成了小型天然气液化试验装置、中国第一套15×105m3/d 的LNG装置(现在运行指标优于同等规模进口装置)、2007年晋城含氧煤层气液化装置(4300m3/d)一次开车成功。

由中科院理化技术研究所总承包的太工天成80×105 m3 /d焦炉煤气液化项目也进入施工阶段, 2009年5月投产,所以在技术上已经非常成熟,在实际液化分离工程方面也积累了大量的经验。

3.1 工艺流程简介
焦炉煤气综合利用制取LNG工艺见图1。

该装置由焦炉煤气升压粗脱硫、脱苯、脱萘及焦油、有机硫水解催化转化、脱二氧化碳、精脱硫、脱水、膜分离脱氢、预冷、液化精馏、LNG储运、氮气循环制冷系统、氢气回收利用和公用工程等单元组成。

图1 焦炉煤气综合利用制取LNG工艺
如图1 所示,焦炉煤气经加压粗脱硫后进入预处理过程,在此除掉煤气中的苯、萘及焦油等杂质后,压缩至较高压力后进入水解脱硫工序,经水解脱除硫化氢,并利用N-甲基二乙醇胺(MDEA)溶液除掉二氧化碳等酸性气体后,经吸附过程脱掉残余硫化物、汞、水分、高碳(C
5
以上化合物)即可进入膜分离装置。

经过膜分
离装置的焦炉煤气组分主要为甲烷、还有少量H
2、N
2
、CO。

经过膜分离装置得到的
焦炉煤气降温至-170℃后,进入低温精馏塔,液态甲烷将在精馏塔底部排出,装
入液态甲烷槽车。

H
2、N
2
、CO等将从精馏塔顶部抽出,复热后送蒸汽锅炉燃烧以产
生动力用蒸汽。

整个系统的绝大多数冷量由一个闭式氮气膨胀制冷循环或氮气甲烷混合物膨胀制冷循环提供。

对膜分离产生的高纯氢气,进行综合回收利用,以下方案可以选择。

方案一:氢气直接进入氢气锅炉,产生蒸汽,为脱碳、脱水单元再生提供热量,推动蒸汽轮机,为原料气压缩机和循环制冷系统压缩机提供动力,以及全厂供暖,从而大大降低生产能耗。

方案二:利用氢气生产液氢产品,中国科学院理化技术研究所低温技术组已经有成熟技术。

从膜分离得到的纯氢压缩后进入PSA纯化,以得到99.999%的高纯氢,这部分氢作为原料氢进入液化冷箱,首先进入液氮槽降温至70K,在此温区进行一次正仲氢转化,转化后的氢气进一步被冷却到30K后减压进入液氢储槽,在此过程中再进行一到两次正仲氢的转化。

制冷系统采用氢作为制冷循环工质,利用膨胀机膨胀制冷。

其他:也可以根据工厂的经济实力将氢作为化工原料生产新的化工产品。

3.2 焦炉煤气低温分离生产LNG的优势
1) 运输成本优势。

原来的LNG生产厂由于靠近天然气气田,而市场大多在内地,所以运输成本不可忽视。

而焦化厂大多在内地,接近市场,运输成本将大幅降低。

2) 能耗方面优势,虽然原料气中含有大量的氢气、氮气等,但是在液化之前,大部分氢气将被提前脱除,不参加甲烷低温分离,所以能耗不会很高,如果采用MRC制冷流程,能耗还会进一步降低。

另外,工艺中氢气被回收利用作为大机组的动力,不仅解决了氢气的综合利用, 而且大大降低了综合能耗。

3) 原料成本优势。

天然气液化采用的天然气井口价格在0.9元/m
3
左右,美
国现在井口价已经达到1.99元/m3,而焦炉煤气的价格相对比较低,生产成本主要是能耗成本,所以生产出来的LNG在价格上也非常有竞争力,即使将来LNG工厂生产能力变大,相对于以天然气为原料的LNG厂也有很大的优势。

4) 政策方面的优势。

国家大力支持节能减排,鼓励企业对焦炉煤气综合利用。

另一方面2007年8月30日国家发展改革委员会正式颁布《天然气利用政策》,明确表示“禁止以大、中型气田所产天然气为原料建设液化天然气项目”,限制了天然气液化厂的建设,减少了市场的竞争。

4 经济分析
1) 投资分析。

经过综合的估算,建设一座LNG产量为10×105m3/d的液化分离工厂,投资大概在15000万元左右,主要设备有原料气预处理装置、原料气压缩机组、原料气净化装置、膜提氢装置、液化冷箱、氮气压缩机、膨胀机、LNG储罐、公用工程及其全厂控制系统,氢气回收部分由选择的回收方案来确定。

投资仅相当于甲醇项目的一半。

另外当处理量较小时,可以采用往复压缩机组,节约设备投资,但是运行成本相对会提高。

2) 收益分析。

根据中国科学院含氧煤层气液化成本核算,液化成本在1.0元/m3(如果将机组改为蒸汽轮机,液化成本还可进一步降低),目前LNG出厂价按照2.5元/m3计算,这样利润在1.5元/m3左右,年利润约4950万元。

收回成本时间约3年。

所以焦炉煤气综合利用制取LNG项目在经济上是可行的。

5 结论
在大型焦化企业兴建焦炉煤气制甲醇、化肥项目的同时,对于生产规模在百万吨以下的中小型炼焦企业也应该积极想办法,提高中国炼焦企业对焦炉煤气的综合利用水平。

利用焦炉煤气生产LNG是中小型炼焦企业综合利用焦炉煤气的一个好方法,具有相对投资小、产品市场好、风险低、能耗低、装置操作弹性大和投资回报率高等优点。

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