焦爐煤氣制LNG/CNG

泰安陽光天潤化工工程有限公司一直從事焦爐煤氣的凈化、煤氣深加工等技術研發及推廣工作。先后服務過 100 余家焦化企業的煤氣凈化工程項目 , 為焦化企業的進步和發展做出了一定的貢獻。焦爐煤氣中的主要成分為 H₂ 和 CH₄，其余還有 CO、CO₂、N₂、CnHm 等。其中 CH₄( 甲烷 ) 是天然氣的主要成分 , 把煤氣中的 CH₄ 提取出來達到一定的濃度天然氣。由于我國的焦化主要生產區分布在山西、內蒙、新疆、河北、山東等省份 , 尤其是山西、內蒙、新疆地區 , 地域偏僻 , 焦爐煤氣利用率低 , 大部分做放散處理。不但浪費能源 , 而且還污染環境。加入轉化成天然氣可以并入天然氣管網或者以 CNG、LNG 形式運輸到內地進行銷售可以緩解國內對天然氣的供需矛盾。

目前國內利用焦爐煤氣生產天然氣的企業 , 大部分都是做大中型的裝置 , 產品基本上是液化天然氣 (LNG)。生產 LNG 投資大建設周期長 , 由于受國際油價的影響國內 LNG 的經濟效益較差。

我公司針對焦化企業相對分散 , 焦爐煤氣剩余量不均勻 , 而且偏少的狀況。聯合有關科研單位歷經三年時間 , 研發出撬塊化的焦爐煤氣生產天燃氣的成套裝置并成功在山東、寧夏投入運行。

一、撬塊化天然氣生產成套裝置的特點

1.由于裝置是撬塊化設計 , 裝置占地面積小。一套處理煤氣 10000Nm³/h 的裝置 , 預處理、凈化、甲烷化及純化就在兩個撬上 , 核心裝置占地面積約 1500m²

2.建設周期短。核心裝置可以工程化預制。5000~10000Nm³/h 的裝置 , 完全可以在工廠內加工預制完成。壓縮機也是撬裝化設計制造，減少了現場的施工時間。

3.由于是模塊化設計 , 生產規?？勺杂山M合。單套處理煤氣 5000Nm³/h 和 10000Nm³/h 的模塊可以組合成不同的規模。

4.解決焦化廠富裕煤氣較少而無法利用的難題。我們調研過好多企業 , 剩余煤氣量 5 0 0 0 ~10000Nm³/h 建設一套大中型裝置 , 投資大 , 周期長。

5.可以生產多種產品 , 調整靈活。本裝置可以生產 SNG( 合成天然氣 ), 和燃氣公司聯合直接送管網 , 滿足居民生活用氣可以生產 CNG( 壓縮天然氣 ), 和加氣站聯合；尾氣中的氫氣也可以提濃回收，外售氫氣。

6.裝置投資小。本成套裝置投資比常規設計可節約 15~30%。

7.項目經濟效益顯著。由于是根據當地的具體情況進行設計建設 , 產品以主要是直接送管網銷售,并且可以回收部分氫氣外售，因此生產成本較低。每立方米煤氣增值 0.5~0.8 元 /Nm³

8.生產工藝技術先進、自動化程度高、壓力等級低 , 易于操作和管理 , 是中小焦化企業的富裕煤氣深加工的理想出路。

二、工藝原理

首先焦爐煤氣經過預處理 , 去除煤氣中硫、苯、萘及焦油等。然后通過加氫反應 , 把煤氣中的有機硫轉化成硫化氫而脫除掉。然后在催化劑的作用下 , 利用焦爐煤氣中的富裕的氫氣和一氧化碳、二氧化碳通過甲烷化反應 , 合成甲烷。甲烷化后的混合氣體經過分離將混合氣中甲烷濃度提高到96~98% 即為天然氣。產品形態可以是 SNG( 合成天然氣 )、CNG( 壓縮天然氣 )、LNG( 液化天然氣 )。

三、工藝流程

氣柜→煤氣預處理→煤氣壓縮→煤氣凈化→甲烷化合成

                            ↓

                  天然氣管網←SNG←PSA分離

                          ↓  ↓

                       SNG壓縮  PSA-H₂

                          ↓  ↓

                  去加氣站←CNGH2  外售

四、生產成本及效益(以生產SNG計算)