焦炉煤气制天然气测算表
焦炉煤气甲烷化制天然气
①变压吸附PSA技术，是近30多年来发展起来的一项新
型气体分离与净化技术。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，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CH4、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。
而达到混合气体分离之目的。
⑵甲烷气干燥方法
①冷分离法，冷分离法是利用压力变化引起温度变动，
使水蒸气从气相中冷凝下来的方法。 ②固体吸收法 ，固体吸附法脱水工艺是用多孔性的固
体吸咐剂处理气体混合物，使其中所含的一种或数种 组分吸附于固体表面上以达到分离的操作。目前用于
天然气脱水的多为固定床物理吸附。用吸附剂除去气
化运行经验。所以主要介绍一下托普索甲烷化技术。
净化后的焦炉煤气经过气气换热器、第二气气换
热器换热，预热至340℃后，经过喷射器和过热蒸汽混
合后，进入第一甲烷化反应器进行反应，出口一部分
气体经过废热锅炉副产中压饱和蒸汽降低温度至290℃， 然后混合进入第二甲烷化反应器进一步进行甲烷化反 应，第二甲烷化反应器出口的高温气体依次经过第二
氢反应生成水；剩余部分与预转化器反应后的气体混
合后进入一级加氢反应器；加氢转化后的气体含无机
硫约300mg/Nm3，经气气换热器和焦炉气蒸发式冷却器
冷却到40℃后送入湿法脱硫装置。
经过湿法脱硫后的焦炉煤气通过气气换热器提温 到约300℃进入二级加氢转化器将残余的有机硫进行 转化，再经中温氧化锌脱硫槽把关，使气体中的总硫 达到0.1ppm。出氧化锌脱硫槽的气体压力约为2.8MPa，
焦炉煤气如何制取液化天然气？看这里!
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。
焦炉煤气制甲醇与制天然气对比分析
焦炉煤气制甲醇与制天然气对比分析【摘要】估算了我国焦炉煤气的资源量及分布，简述了焦炉煤气的主要用途，简述了焦炉煤气制甲醇与焦炉煤气制lng两种工艺，并从7个方面进行对比分析，指出用焦炉煤气生产lng效益较好。
【关键词】焦炉煤气制甲醇焦炉煤气制lng 对比分析1 我国的焦炉煤气简况焦炉煤气（cog）是指经过配比的炼焦煤在焦炉中经过高温干馏后，与焦炭和焦油产品的同时产出的一种可燃性气体，是炼焦副产品。
平常所述的焦炉煤气是焦化厂经过化产车间“四脱”（脱焦、脱硫、脱氨、脱苯）处理后的净焦炉煤气，其主要成分为氢气（体积分数55～60%）和甲烷（23～27%）。
2012年焦炭产量4.4亿吨，其中，1/3来自于钢铁联合企业，2/3来自独立焦化企业；而独立焦化企业主要分布在山西、河南、山东、云南、内蒙等地，其中山西为世界上焦炭最大聚集地。
我国每年可供综合利用的焦炉煤气高达1700亿方。
每1吨焦炭大约会副产焦炉煤气420m3，其中一半用于焦炉回炉，其余部分必须进行回收净化处理，有很多非钢焦化企业所产的焦炉煤气无法利用被直接燃烧排放（俗称“点天灯”），既造成大量的资源浪费，同时又造成严重的大气污染。
2 焦炉煤气的综合利用2.1 焦炉煤气可用于工业与民用燃料、发电、化工原料、还原剂直接还原炼铁、制氢、生产天然气等用途在工业与民用燃料方面：工业生产，如金属镁锻造等；亦可接入城市供气管网作为居民用气。
发电方面：焦炉煤气可替代燃煤进行发电。
化工原料方面：可利用焦炉煤气生产合成氨、尿素、甲醇等，也可合成生产清洁燃料油；还原炼铁：焦炭是高炉炼铁过程的还原剂（co作为还原剂），焦炉煤气可以作为直接还原炼铁的还原剂。
制氢：焦炉煤气主要成分为氢气（体积分数55～60%）和甲烷（23～27%），因此可以焦炉煤气为原料制备氢气。
目前一般采用变压吸附法（psa）提取氢气。
生产合成天然气（sng）：是近年来的技术方向，合成的天然气产品可利用管道输送到用户，也可以加工成压缩天然气（cng）或液化天然气（lng）。
焦炉煤气转换天然气方案探讨
焦炉煤气转换天然气方案探讨随着环保意识的逐渐增强，传统的能源资源已经逐渐被淘汰，替代能源逐渐成为社会发展的趋势。
其中，化石能源替代方案成为重点，尤其是燃料气体的替代方案。
煤气和天然气是主要的燃料气源，其中焦炉煤气和天然气，在化工和炼油企业中被大量使用。
本文会探讨焦炉煤气转换为天然气的方案。
一、煤气和天然气的区别焦炉煤气是由煤气化过程中分离出的一种混合气体，通常含有主要成份的一氧化碳、氢气、甲烷等，且其中的苯、甲醛等有毒成份，因此需要回收和处理。
而天然气是天然地下形成的气体，主要成份是甲烷，其中也含有一些杂质如二氧化碳、氮气等，但相比煤气而言更加纯净和安全。
二、煤气转换天然气的必要性1.环保和节能是现代社会的需求，焦炉煤气的高污染和低效率已经成为限制煤气使用的主要因素之一。
2.随着国内外天然气市场的发展，原油价格的不断攀升，天然气产业上升势头迅猛，天然气资源的价格优势逐渐显现。
3.通过煤气转换天然气，可以改善其能效，增加其气质，提高其价值，从而提高化工和炼油企业的经济效益。
三、焦炉煤气转换天然气的技术方案为了将实现焦炉煤气转化为天然气，需要分析枝分子的构成，分析中发现在煤气中主要有单质氢，各种烃和小量的混杂气体，其中单质氢和甲烷两种气体占比较高，而甲烷和天然气中主要的成份也是甲烷，所以通过合适的技术方案，可将焦炉煤气转化为相似的甲烷含量的天然气。
1.蒸汽重整法主要是将焦炉煤气进行蒸汽重整，将其中的甲烷和一氧化碳进行催化转化，生成氢气和二氧化碳，然后在合适条件下通过催化转化再把氢气和二氧化碳生成甲烷，从而达到焦炉煤气对于天然气成份的转化。
2.液化重整法主要是将焦炉煤气经过一系列反应处理并液化，形成常温常压下的液态燃料中间体。
可以进行一系列物理或化学变化，处理后取得高纯度的甲烷。
液化重整法是最近几年来的一种随着人类工业的迅速发展而出现的符合国际化趋势的新工业技术，在石油炼化、商业气体以及天然气合成方面有着丰富的应用。
天然气项目投资测算报告表
天然气项目投资测算报告表一、项目背景情况国际国内经济形势总体有利于释放发展潜力。
和平与发展的时代主题没有变，世界新一轮科技革命和产业变革蓄势待发，以信息技术革命为先导，生物技术、新能源和新材料技术、空间利用和海洋开发技术等不断取得重大突破，与经济社会发展深度融合。
国际经济格局发生深刻变化，亚太自由贸易区建设全面铺开，全球高标准自由贸易区网络逐渐形成，全球治理体系和规则面临重大调整。
从国内看，中国经济发展长期向好的基本面没有变，经济韧性好、潜力足、回旋余地大的基本特征没有变，经济持续增长的良好支撑基础和条件没有变，经济结构调整优化的前进态势没有变。
经济发展步入新常态，经济增长速度从高速增长转向中高速增长，经济发展方式从规模速度型粗放增长转向质量效率型集约增长，经济结构从增量扩能为主转向调整存量、做优增量并举的深度调整，经济发展动力从传统增长点转向新的增长点，这对于一直坚持内涵式发展的区域来讲，布局高端装备、新兴产业，抢占发展先机、实施创新驱动有了新支撑。
国家积极参与全球经济治理、构建以合作共赢为核心的新型国际关系、推进“一带一路”建设，这对于一直坚持开放发展的珠海来讲，融入国际市场、汇聚高端人才、提升内外开放联动有了新空间。
国家更加重视生态建设，人民群众对清新空气、干净饮水、安全食品、优美环境的要求越来越强烈，地区生态环境优美、土地开发适度、社会和谐稳定，宜居宜业环境奠定了更显著的发展优势。
在新常态下面临难得的叠加发展机遇。
始终秉持科学发展理念，没有走上过度消耗资源和损害环境的道路，较早运用新常态思维指导经济社会发展，具备适应新常态、把握新常态和引领新常态的先发优势。
拥有的较高发展基础和显著生态优势为保持经济较快增长提供了坚实基础。
当前，区位优势、开放优势、后发优势、战略优势将得到重构，珠海的国家战略地位将进一步提升。
同时也要看到，全球经济可能维持一段时间的平庸增长，发展中国家和地区利用低成本优势加速产业转移，将削减高开放度的经济发展动力。
煤改气成本测算1
653 0
12 12.1 12.2 12.3
使用天然气后年燃气费用（万元） 改用天然气后每年的耗气量（万方） 单位产品耗气（方） 气价含税（元/方）
0 239
#DIV/0! 5940 #DIV/0! 1100 使用天然气提升成品率带来的年收益（万 元） 年环保费用（万元）
5
1
13
30
6
6
14
0
2.完整煤制气成本计算模板 6.1 6.2 年上缴环保排污款（万元） 年净化、处理污染物的环保费用（万 元） 煤气站系统、煤场所占土地年费用（万 元） 煤制气系统占地面积（平方米） 地价（元/平方米） 煤制气系统年折旧费（万元） 发生炉系统投资（万元） 折旧时间（年） 账面残值（万元） 残值回收（万元） 使用煤制气政府奖励或者补贴（一般 无）（万元） 政府奖励或者补贴（使用清洁能源天然气 、节能减排）（万元） 10 6 14.1 可能需要的环保费用（一般无）（万元）
2.完整煤制气成本计算模板 2.3.1 2.3.2 2.3.3 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1 3.3.2 每年清理发生炉管道费用（万元） 每年定期更换配件（含刮板）费用（万 元） 每年对煤制气系统防腐维护费用（万 元） 每年煤渣、焦油、煤粉再利用收入 每年煤渣销售收入（万元） 每年煤渣量（吨） 煤渣价格（元/吨） 每年焦油销售收入（万元） 每年焦油量（吨） 焦油价格（元/吨） 每年煤粉销售收入（万元） 每年煤粉量（吨） 煤粉价格（元/吨） 2 3 1 3.00 1 5 2000 1 5000 2 1 20 500
7 7.1 7.2 8 8.1 8.2 8.3 8.4
3.00 200 6000 4.5 55
柴油、煤气、电折算标准煤
水、电、汽折算标煤(内容来自互联网)一般1吨蒸汽大约有3百万千焦每百万千焦大约是吨标准煤不同温度和压力的蒸汽焓值是不一样的根据折标煤系数来计算的，希望这些能给你点帮助卡或29274千焦。
若未能取得燃料的低位热值，可参照上表的系数进行计算，若能取得燃料的低位热值为Q可按以下的公式进行计算。
标煤量＝燃料的耗用量*Q／7000 （低位热值按千卡计）标煤量＝燃料的耗用量*Q／29274 （低位热值按千焦计）1度电＝1000瓦×3600焦＝3600千焦＝0.123kg标煤1公斤煤或油约排放10标立方米烟气折标系数各种能源参考热值及折标准煤系数表能源名称平均低位发热量折标准煤系数原煤20908千焦（5000千卡）/千克0.7143千克标准煤/千克洗精煤26344千焦（6300千卡）/千克0.9000千克标准煤/千克其它洗煤（1）洗中煤8363千焦（2000千卡）/千克 0.2857千克标准煤/千克（2）煤泥 8363-12545千焦（2000-3000千卡）/千克-0.4286千克标准煤/千克焦炭28435千焦（6800千卡）/千克0.9714千克标准煤/千克原油41816千焦（10000千卡）/千克 1.4286千克标准煤/千克燃料油41816千焦（10000千卡）/千克 1.4286千克标准煤/千克汽油43070千焦（10300千卡）/千克 1.4714千克标准煤/千克煤油43070千焦（10300千卡）/千克 1.4714千克标准煤/千克柴油42652千焦（10200千卡）/千克 1.4571千克标准煤/千克液化石油气 50179千焦（12000千卡）/千克 1.7143千克标准煤/千克炼厂干气45998千焦（11000千卡）/千克 1.5714千克标准煤/千克天然气38931千焦（9310千卡）/m3 1.3300千克标准煤/ m3焦炉煤气千焦（4000-4300千卡）/ m3 -0.6143千克标准煤/ m3其它煤气（1）发生炉煤气5227千焦（1250千卡）/ m3 0.1786千克标准煤/ m3（2）重油催化裂解煤气19235千焦（4600千卡）/ m3 0.6571千克标准煤/ m3 （3）重油热裂解煤气35544千焦（8500千卡）/ m3 1.2143千克标准煤/ m3（4）焦炭制气16308千焦（3900千卡）/ m3 0.5571千克标准煤/ m3（5）压力气化煤气15054千焦（3600千卡）/ m3 0.5143千克标准煤/ m3（6）水煤气10454千焦（2500千卡）/ m3 0.3571千克标准煤/ m3煤焦油33453千焦（8000千卡）/千克 1.1429千克标准煤/千克粗苯41816千焦（10000千卡）/千克 1.4286千克标准煤/千克热力（当量）按热焓计算0.03412千克标准煤/106焦(0.14286千克标准煤/1000千卡)电力（当量） 3596千焦（860千卡）/千瓦小时 0.1229千克标准煤/千瓦小时电力（等价） 11826千焦（2828千卡）/千瓦小时0.4040千克标准煤/千瓦小时说明：以上数据来源于原国家经委、国家统计局《1986年重点工业、交通运输企业能源统计报表制度》以上数据也来源于《中国能源统计年鉴2005》，但该书中“电力”的等价系数“按当年火电发电标准煤耗计算”折标系数其他产品折标准煤系数1kg 级蒸汽 = 0.131429 kg标煤1kg 级蒸汽 = 0.125714 kg标煤1kg 级蒸汽 = 0.108571 kg标煤1kg 级蒸汽 = 0.094286 kg标煤1kg 小于级蒸汽 = 0.078571 kg标煤1 吨新鲜水 = 0.2429 kg标煤1 吨循环水 = 0.1429 kg标煤1 吨软化水 = 0.3571 kg标煤1 吨除盐水 = 3.2857 kg标煤1 吨除氧水 =13.1429 kg标煤1 吨凝汽式蒸汽轮机凝结水 = 5.2143 kg标煤1 吨加热设备凝结水 = 10.9286 kg标煤说明：以上数据引自《国家统计局标准》和《炼油厂能量消耗计算方法》。
焦炉煤气制天然气成本修订(8.8)
3.2生产成本
焦炉煤气生产天然气生产成本见下表
序号
消耗项目
单位
单价
消耗定额
每Nm3LNG成本
备注
1
煤气
Nm3
煤气单价
2.5
2.5×单价2电Fra bibliotekKWh
0.8
1.05
0.84
3
新鲜水
Kg
0.003
5.0
0.015
4
化学品
元
0.125
1
0.125
5
蒸汽
Kg
0.1
0.2
-0.02
6
氢气
Nm3
0.5
即每方焦炉煤气价值：4.29/2.5=1.71元/Nm3
天然气生产成本：1.035+2.5×单价
每立方焦炉煤气价值：（4.29-1.035）/2.5=1.302元
4.4生产规模：每小时处理焦炉煤气：20000Nm3/h，可以生产天然气8000Nm3/h，年生产时间按：8000小时
4.5经济效益：
8000×20000×（1.302-0.6）=11232万元/年（含税）
其中利润：9572万元
4.6投资回收期：1.8/9572=1.88年建设期按10-12个月。
0.45
-0.225
7
其他
元
0.3
1
0.3
合计
1.035+2.5×单价
第四章经济效益分析
4.1计算依据：天然气价格：6000元/吨；焦炉煤气价格：0.6元/Nm3
4.2天然气每吨这算成体积为：1400Nm3/t，
即每方天然气价格：6000/1400=4.29元/Nm3
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。
焦炉煤气制甲醇和制天然气对比分析
31.0926.77焦炉煤气制甲醇 28518 24000 190 160
甲醇 10 万吨/年
弛放气 2100 万m3/年
2100 21218 18555 1551 1164 11.07 7.51 8.26 73.43
2300 23189 18437 3326 2495 18.04 13.32 6.18 55.62
•故焦炉气制甲醇的 •能量利用率 •为51.1%～ •58.2%。
2024/2/9
•9
•两种产品经济性对比
•以25000 m3/h 焦炉气为基准
项目 项目总投资/万元
固定资产总投资/万元
占地面积/亩 定员/人
产品
产品价格 年均销售收入/万元 年均总成本费用/万元 年均利润总额/万元 年均税后利润/万元 财务税前收益率%
焦炉煤气制甲醇和制天 然气对比分析
2024年2月9日星期五
•国内焦炭及焦炉煤气利用情况
•2009年国内焦炭总量为：35364万吨，其中：钢铁联合焦化企业：13405万吨，独立 •焦化企业：21959万吨。
•按每吨焦炭副产430Nm3焦炉煤气计算，独立焦化企业每年副产焦炉煤气约940亿Nm3， •除企业自身作加热燃料和化工原料（制甲醇）外，每年有约220亿Nm3焦炉煤气需考虑 •出路问题。
因此，用焦炉气生产CNG/LNG，将产生较明显的经 济效益、环境效益与社会效益，对促进焦化与能 源行业的技术进步与产业发展具有重要的意义。
2024/2/9
•3
•两种产品工艺流程对比 •焦炉气制甲醇工艺流程
•空气
•空分
•焦炉煤气 •深度净化 •催化转化
•废热回收 •精脱硫
•蒸汽
•弛放气
•合成甲醇 •压缩
标准煤折算系数表
1、能源的实物量单位表1 常见的能源实物量计量单位及采用情况2、能量单位换算表2 能量单位换算表3、当量单位不同能源的实物量是不能直接进行比较的。
由于各种能源都有一种共同的属性，即含有能量，且在意定条件下都可以转化为热，为了便于对各种能源进行计算，对比和分析，我们可以首先选定某种统一的标准燃料作为计算依据，然后通过各种能源实际含热值与标准燃料热值之比，即能源折算系数，计算出各种能源折算成标准燃料的数量。
所选标准燃料的计量单位即为当量单位。
国际上习惯采用的标准燃料有两种：标准煤（又称煤当量）和标准油（又称油当量）。
标准煤（煤当量）：我国GB2589-1990《综合能耗计算通则》的规定，应用基低位发热量等于29.3076MJ的燃料，称为1kg标准煤。
统计中可采用“吨标准煤”，用符号tce表示。
标准油（油当量）：我国采用的油当量热值为41.87MJ。
常用单位有油当量（符号toe）和桶油当量（符号boe）。
原国家经委、国家统计局在《1986年重点工业、交通运输企业能源统计报表制度》中规定了各类能源折算系数，详见表3-3。
表3 能源折算标准煤参考系数应当说明的是：a）原则上煤炭类应采用企业实测单位质量的发热值。
如不具备实测条件时，可采用煤矿发货单上的单位质量的发热值，或参照原煤炭部1979年《煤炭质量规格及出厂价格》中的发热量计算。
b）各种燃气及生物质能的发热量应采用实测值，再折算成标准煤当量，如无条件实测时可参照表4中的数值进行计算。
通常，燃气的统计单位取KJ/m3，生物质能取kJ/kg c）某些耗能工质的平均等价热值与折算系数见表5。
表4 各类燃气及生物质能折算系数表5 某些耗能工质的平均等价热值与折算系数附录A耗能工质能源等价值各种能源、耗能工质折标准煤参考系数煤的基准换算公式Welcome To Download !!!欢迎您的下载，资料仅供参考！。
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。
有关高炉煤气、焦炉煤气、和天然气的热值
有关高炉煤气、焦炉煤气、和天然气的热值煤气分为发生炉煤气和焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气和天然气。
发生炉煤气又分为空气煤气、水煤气、混合煤气。
所谓空气煤气是指以空气气化煤炭得到的煤气，水煤气是用水蒸气气化煤炭得到煤气，混合煤气则是用空气和水蒸气的混合气体气化煤炭所得到的煤气，空气与蒸汽比例的不同，得到煤气的热值也不同。
一般而言，空气煤气的热值为800大卡，混合煤气1300--2000大卡，水煤气热值约3000大卡，焦炉煤气热值为4000大卡，高炉煤气热值为1200大卡，转炉煤气热值1800大卡，天然气热值为8000大卡。
高炉煤气是中文名称;其英文名称是blastfurnacegas;这是高炉炼铁过程中产生的含有一氧化碳、氢等可燃气体的高炉排气。
高压风机将风加压并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。
铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。
高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO、、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、N2的含量分别占15%、55%，热值仅为3500KJ/msup3;左右。
高炉煤气的成分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关，现代的炼铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺，采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗，但所产的高炉煤气热值更低，增加了利用难度。
高炉煤气中的CO2,N2既不参与燃烧产生热量，也不能助燃，相反，还吸收大量的燃烧过程中产生的热量，导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。
高炉煤气的着火点并不高，似乎不存在着火的障碍，但在实际燃烧过程中，受各种因素的影响，混合气体的温度必须远大于着火点，才能确保燃烧的稳定性。
焦炉煤气制天然气项目工艺路线比较
备注 100万吨焦化为例
不计原料成本
十八、焦炉煤气制天然气不同工艺路线投资、回报、回收期比较表
项目
投资（万元RMB） 项目毛利
（万元/年）
投资回收期（年）
性价比排序
无甲烷化 产LNG 约20000
2468.80
9 5
甲烷化 产LNG 约26000
10840.00
3 4
直接提纯 天然气 约8500
十六、焦炉煤气制天然气工艺路线比较
项目 原料气量 Nm3/h
天然气产量 Nm3/h
H2产量
Nm3/h
燃料尾气 Nm3/h
消耗 电耗 kW
循环水消耗 t/h
蒸汽消耗 t/h
脱盐水消耗 t/h 天然气加工成本 元/Nm3 氢气加工成本 元/Nm3
投资
（万元RMB）
直接提纯天然气 25000 6000 ～
单位
数量
备注
×104Nm3/a h
9487.2 8000
×104Nm3/a t/a
24,000 1251.04
m3/h ×104kWh/a
133 5742.49
最大量
t/h m3/h t/a m2 m2
39.38 51277 1182.1 79614.2 11298.8
废催化剂
对应：150万吨/年焦化，30000m3/h焦炉气
（3）合成工段：甲烷合成使焦炉气中的CO、CO2与H2反应生成 SNG，出口合成气总CO2含量控制在30ppm以下直接送往液化工段；
（4）液化工段：采用混合制冷剂制冷液化SNG；采用低温精馏工 艺以确保在分离不凝气体时减少甲烷的带出量，提高LNG的收率。 LNG中甲烷含量大于98%，送至LNG储罐储存外待售。
浅谈焦炉煤气制取天然气
浅谈焦炉煤气制取天然气杨明;张顺平;李永鑫【摘要】简要叙述了我国焦炉煤气的综合利用现状,焦炉煤气制天然气的工艺流程和目前国内在焦炉煤气制天然气的发展应用现状,并对其前景进行了展望。
【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】3页(P9-11)【关键词】焦炉煤气;天然气;综合利用;工艺;发展现状【作者】杨明;张顺平;李永鑫【作者单位】鹤壁市宝马化肥厂,河南鹤壁458008;鹤壁市宝马化肥厂,河南鹤壁458008;河南省科学院,河南郑州450008【正文语种】中文【中图分类】TQ5461 前言据统计，2009年，我国焦炭的年生产能力在3.6亿t之上。
按每吨焦炭副产约400 m3焦炉煤气计算，独立企业每年副产煤气量在870亿m3以上，除企业回炉自用、民用、生产合成氨和甲醇外，每年排放的焦炉煤气量超过200亿m3［1］。
随着社会的发展和人们生活水平的提高，环保意识逐渐增强，国家对焦炉煤气量的排放作了严格的要求。
因此，将焦炉煤气转化成污染低、燃烧值高的天然气成为当今发展的必然趋势，也是解决目前缺气地区气荒的较好途径［2］。
2 焦炉煤气的甲烷化综合利用现状2.1 焦炉煤气的甲烷化焦炉煤气成分较为复杂，其中 CH4、CO、CO2、CnHm体积分数近40%，氢气含量较高，体积分数54% ～59%。
焦炉煤气的甲烷化反应如下式(1)和(2)所示。
可见，通过甲烷化反应，可将绝大部分CO、CO2转化为甲烷，这样焦炉煤气就变成主要含CH4、H2和少量N2的气体混合物，通过变压吸附气体分离技术可得到符合《天然气》国家标准GB17820 1999及《车用压缩天然气》的国家标准GB18047 2000中规定的合成天然气或压缩天然气。
2.2 综合利用现状我国的特殊国情决定必须对焦炉煤气进行综合利用。
近年来，研究者针对焦炉煤气的综合利用进行了多方面研究，焦炉煤气的应用主要集中在制氢、合成甲醇以及生产合成氨等方面。
焦炉煤气组成
一、焦炉煤气组成（体积％）为：氢55-60%，甲烷23-27%，一氧化碳5-8%，C2以上不饱和烃2-4%,二氧化碳1.5-3%,氮3-7%，氧0.3-0.8%。
二、中国钢企百科提供：焦炉煤气的组成成分见表1。
表 1 焦炉煤气的组成成分由上表煤气组成成分可以看出,煤气的成分是由最简单的碳氢化合物、游离氢、氧、氮以及一氧化碳等成分所组成。
这说明煤气是复杂的煤质分解的最终产品。
三、常见燃气成分：常见燃气成分表焦炉煤气：H2 59%、CH4 25.5%、CO 6%、N2 4%、CO2 2.9%、O2 0.4%、CmHn 2.2%。
高炉煤气：H2 1.5%、CH4 0.5%、CO 25.5%、N2 58%、CO2 14.5%。
电石炉尾气：CO 75-90%、H2 2-10%、CH42-4% 内含硫化物、磷化物、氮化物、焦油等杂质。
电石炉尾气出炉温度400-800℃4.1 焦炉煤气加压要求4.2高炉煤气加压要求焦炉煤气发电利用焦炉煤气发电，是焦炉煤气开发利用、变废为宝最经济、最简便的利用方式。
（一）资源焦炉煤气是制取焦炭时产生的副产品，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条件不同而有所差别，一般每吨干煤可产焦炉煤气300～350m3（标准状态）。
煤气组成（体积％）为：氢55-60%，甲烷23-27%，一氧化碳5-8%，C2以上不饱和烃2-4%,二氧化碳1.5-3%,氮3-7%，氧0.3-0.8%。
+热值Nm3每约为17～19MJ（4000～4500大卡）。
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）。
我国是焦炭生产大国，大小加起来，目前有焦化企业2000余家。
一些较大钢铁企业的焦化厂，其产生的焦化煤气可以作为优质燃料用于炼钢，有些焦化厂则供煤气于城市民用。
但是相当一批焦化企业的炼焦煤气无法综合利用，只能点上火炬任其燃烧。
据中国炼焦协会初步统计，2002年，我国炼焦1.4亿t，共产生500多亿 m3的炼焦煤气。
焦炉煤气组成
一、焦炉煤气组成（体积％）为：氢55-60%，甲烷23-27%，一氧化碳5-8%，C2以上不饱和烃2-4%,二氧化碳1.5-3%,氮3-7%，氧0.3-0.8%。
二、中国钢企百科提供：焦炉煤气的组成成分见表1。
表 1 焦炉煤气的组成成分由上表煤气组成成分可以看出,煤气的成分是由最简单的碳氢化合物、游离氢、氧、氮以及一氧化碳等成分所组成。
这说明煤气是复杂的煤质分解的最终产品。
三、常见燃气成分：常见燃气成分表焦炉煤气发电利用焦炉煤气发电，是焦炉煤气开发利用、变废为宝最经济、最简便的利用方式。
（一）资源焦炉煤气是制取焦炭时产生的副产品，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条件不同而有所差别，一般每吨干煤可产焦炉煤气300～350m3（标准状态）。
煤气组成（体积％）为：氢55-60%，甲烷23-27%，一氧化碳5-8%，C2以上不饱和烃2-4%,二氧化碳1.5-3%,氮3-7%，氧0.3-0.8%。
+热值Nm3每约为17～19MJ（4000～4500大卡）。
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）。
我国是焦炭生产大国，大小加起来，目前有焦化企业2000余家。
一些较大钢铁企业的焦化厂，其产生的焦化煤气可以作为优质燃料用于炼钢，有些焦化厂则供煤气于城市民用。
但是相当一批焦化企业的炼焦煤气无法综合利用，只能点上火炬任其燃烧。
据中国炼焦协会初步统计，2002年，我国炼焦1.4亿t，共产生500多亿 m3的炼焦煤气。
2003年全国生产焦炭1.8亿t，约占世界焦炭总产量的45％，产生的焦炉煤气达到760亿m3。
据不完全统计，年直接空排或空烧的炼焦煤气达到200亿m3以上，相当于西气东送工程的年输气量。
目前，焦炭生产还将继续保持着快速增长的态势，炼焦煤气还将继续增长。
随着西气东送工程的实施，由于焦炉煤气与天然气的不可比性，国内目前管道煤气30-40％将被管道天然气取代，一些焦化企业的煤气将逐渐退出民用领域，这又意味着更多的煤气无地可去。
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焦炉煤气制天然气不同工艺路线投资、成本、回收期对比测算
焦炉煤气制NG或CNG的技术参数比较
项目直接提纯天然气提纯天然气和H2 甲烷化生产天然气备注原料气量 Nm3/h 25000 25000 25000 100万吨焦化为例天然气产量 Nm3/h 6000 6000 8100
H2产量 Nm3/h ～12000 ～
燃料尾气 Nm3/h ～19000 ～7000 ～11500 返回作燃料消耗
电耗 KW 3000 6200 7000 压缩前循环水消耗 t/h 300 600 700
蒸汽消耗 t/h 1 1 外送11
脱盐水消耗 t/h ～～12
天然气加工成本元/Nm3 约0.4 约0.4 约0.5 不计原料成本氢气加工成本元/Nm3 ～0.165 ～不计原料成本投资（万元RMB）约8500 约13000 约12000
注：以上为上海华西化工科技公司数据
焦炉煤气成本（元/m3）0.55 0.55 0.55
焦炉煤气总成本（元/h）13750 13750 13750
天然气原料成本（元/m3） 2.29 2.29 1.70
天然气制造成本（元/m3） 2.69 2.69 2.20
天然气制造成本（元/h）16150.00
天然气市场价格（元/m3） 3.50 3.50 3.50
天然气毛利（元/m3）0.81 0.81 1.30
天然气毛利（万元/年）3880.00 3880.00 8440.00
氢气市场价格（元/m3） 1.8
氢气收入（元/h）21600
氢气加工成本（元/h）1980
氢气增收（元/h）19620
氢气增收（万元/年）15696
天然气氢气联产毛利（万元/年）19576
投资回收期（年） 3 1 2
焦炉煤气制LNG的技术参数比较
项目无甲烷化产LNG 甲烷化产LNG 备注
焦炉煤气量 Nm3/h 25000 25000 100万吨焦化为例高炉煤气量 Nm3/h ～～
LNG产量 Nm3/h 6100 9100
燃料尾气 Nm3/h ～18900 ～7700
消耗
电耗 KW 6500 7900
循环水消耗 t/h 700 1400
蒸汽消耗 t/h 2 外送9
脱盐水消耗 t/h ～13
天然气加工成本元/Nm3 约0.74 约0.5 不计原料成本投资（万元RMB）约20000 约26000
注：以上为上海华西化工科技公司数据
焦炉煤气成本（元/m3）0.55 0.55
焦炉煤气总成本（元/h）13750 13750
天然气原料成本（元/m3） 2.25 1.51
天然气制造成本（元/m3） 2.99 2.01
天然气市场价格（元/m3） 3.50 3.50
天然气毛利（元/m3）0.51 1.49
天然气毛利（万元/年）2468.80 10840.00
投资回收期（年）9 3
焦炉煤气制天然气不同工艺路线投资、回报、回收期测算对比表
项目无甲烷化产LNG 甲烷化产LNG 直接提纯天然气提纯天然气和H2 甲烷化生产天然气投资（万元RMB）约20000 约26000 约8500 约13000 约12000
项目毛利（万元/年）2468.80 10840.00 3880.00 19576 8440.00
投资回收期（年）9 3 3 1 2 性价比排序 5 4 3 1 2
李敦迎
2014年6月10日。