焦爐煤氣制液化天然氣工藝知識簡介

焦爐煤氣制液化天然氣工藝知識簡介

一、常見燃料氣體英文縮寫：

         NG:是指天然氣。

 SNG：是指替代天然氣。

 CNG：是指壓縮天然氣。

 LNG:是指液化天然氣。

LPG：是指液化石油氣。

COG：是指焦爐煤氣。

BOG：是指閃蒸氣。

二、液化天然氣LNG的基本性質：

       LNG是常壓下氣態(tài)的天然氣通過冷卻至-162℃，使之凝結成液體，其體積縮小到氣態(tài)時的1/625，其熔點-182℃，閃點-188℃，沸點-161.5℃，相對密度0.43t/m3，引燃溫度538℃，爆炸極限5.3—15%。

三、焦爐煤氣制合成天然氣原理

由于焦爐煤氣中CO和CO₂的總含量約為10% (v/v)，多碳烴的含量為2~3%，以及約55% (v/v)的H₂，所以可以利用甲烷化反應生成甲烷，主反應見反應式 (1)和 (2)：

CO+3H₂→CH4+H2O  △H0=-206kJ/mol   (1)

CO2+4H2→CH4+2H2O △H0=-178kJ/mol   (2)

焦爐煤氣中還有少量O₂，可與氫氣反應生成水，見反應式(3)：

      從反應式 (1)、(2)和 (3)可知，這三個反應都是很強的放熱反應，在反應過程中反應熱可使甲烷化爐的溫度升高到650℃左右。這不僅使催化劑由于多碳烴裂解而結碳，還可能容易使不耐高溫的甲烷化催化劑燒結而失活。

四、工藝流程簡介

      焦爐煤氣先經(jīng)過粗脫萘焦油器，脫除煤氣中的焦油和萘，使煤氣中萘含量降低到≤50mg/Nm3，焦油含量降低到≤5mg/Nm3。然后經(jīng)焦爐煤氣壓縮機壓縮后進入精脫萘、焦油、和苯變溫吸附單元，進一步脫除焦爐煤氣中的焦油、萘、苯等雜質，保證焦爐氣中氨含量＜10ppm，萘＜10ppm，焦油＜1ppm。

      精脫苯、萘、焦油的焦爐煤氣進入粗脫硫罐，使焦爐煤氣中的H₂S≤1mg/Nm3，然后進入預加氫反應器、一級加氫轉化反應器、氧化鋅精脫硫塔、二級加氫轉化反應器和氧化鋅精脫硫，對焦爐氣中的硫醇、硫醚、COS、CS₂等有機硫及無機硫H₂S進行精脫硫，使焦爐煤氣中的總硫含量小于0.1ppm。

      凈化后的焦爐煤氣進入甲烷化反應器，一氧化碳和二氧化碳通過與氫氣反應基本上全部轉化為甲烷。甲烷化后的焦爐氣含甲烷量在65%左右，稱為富甲烷氣。富甲烷氣經(jīng)過過濾器進脫水裝置進行脫水，然后依次經(jīng)過脫汞單位、過濾單元進換熱器，出換熱器后進精餾塔從塔頂脫除氮氣和氫氣，塔底獲得的LNG產(chǎn)品再次經(jīng)換熱器過冷后送到LNG貯罐常壓儲存。其基本工藝線路如下：

    管道天然氣制液化天然氣已是相當成熟的工藝，而焦爐煤氣制LNG由于與管道天然氣制LNG原料氣成分具有一定的區(qū)別，在焦爐氣制LNG工藝中最關鍵的是焦爐氣甲烷化反應和富甲烷氣中氮氣和氫氣的深冷分離，這兩點也是與管道天然氣制LNG工藝所不同之處。

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