[發明專利]一種以焦爐煤氣為原料生產液化天然氣的方法

無效

• 申請號: 200810055168.7
• 申請日: 2008-05-21
• 公開（公告）號: CN101280235A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 杜文廣;劉守軍;程加林;何小剛;張智聰
• 申請（專利權）人: 太原理工天成科技股份有限公司
• 主分類號: C10L3/10
• 分類號: C10L3/10;C10K1/00;C10K3/00
• 代理公司: 山西五維專利事務所（有限公司）
• 代理人: 魏樹巍

技術領域

本發明涉及一種以焦爐煤氣為原料生產液化天然氣的方法。

背景技術

液化天然氣(LNG)是一種新型、清潔、高效的綠色能源，具有熱值大、性能高和方便儲運等優點，主要成分由甲烷(純度80％以上)組成。LNG兼有LPG的靈活和天然氣較為穩定的價格，又具有與管輸天然氣完全互換的特性。因此，LNG在我國出現的時間雖然不長，但已經顯示其強大的生命力和良好的市場前景。其不僅可以作為大城市的調峰和備用氣源，還可用于中小城鎮LNG小區氣化、LNG和L-CNG燃氣汽車、瓶裝LNG、LNG制冷、工業燃氣等。

目前生產液化天然氣(LNG)的方法比較多，可以采用天然氣、煤層氣以及煤制氣等多種原料氣通過深冷分離的方法生產。但以焦爐煤氣為原料生產液化天然氣(LNG)的方法還未發現。

傳統的方法是由氣田中自然開采出來的天然氣經凈化和液化(-162℃)后生產液化天然氣，液化后其體積只有液化前的1/625。但天然氣屬我國較為稀缺的潔凈燃料，目前國內需求旺盛，缺口很大。預計2010年我國天然氣產量將達到800億Nm³，存在200億Nm³的缺口。2015年我國天然氣需求將達1200億Nm³，而國內生產能提供的只有1600億Nm³，供應缺口達400億Nm³；而到2020年，我國天然氣供應缺口將至少達到800億Nm³。因此，國家發改委發改能源[2007]2155號文件《天然氣利用政策》第六條第(七)小條規定：明確禁止以大、中型氣田所產天然氣為原料建設LNG項目。

以煤層氣為原料可以生產液化天然氣。近兩年來，以晉城市為代表，山西省開工建設了多套以煤層氣為原料生產液化天然氣的裝置。煤層氣氣井的分布具有偏散小的特點：偏——氣源遠離大型工業區，遠離大城市居民區；散——氣井大面積分布、不集中、氣源形不成規模；小——單井產量不夠大，儲量有限，可開采期短。以焦爐煤氣為原料生產液化天然氣經檢索未發現相關報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種以焦爐煤氣為原料生產液化天然氣的方法。

焦爐煤氣是煤炭干餾成焦過程中的副產物，主要成分為：H₂?55-59％；CH₄24-26％；CO?6-8.5％；C_nH_m?2.0-2.5％；CO₂?1.5-2.5％；N₂?3-3.5％；O₂?0.3-0.8％。據山西省統計局統計，2007年山西焦炭產量達9897萬噸，按每噸焦炭生產400Nm³焦爐煤氣計算，每年可產焦爐煤氣約400億Nm³，其中富裕焦爐煤氣量達240億Nm³以上，利用率不足15％，其余的都點了“天燈”或直接排空，相當于每年至少損失1400多萬噸原煤，還要向空中排放大量有毒有害氣體和粉塵。如采用本發明將富裕的煤氣全部用于生產LNG，每年可生產LNG約85億Nm³，相當于西氣東輸氣量的70％。不僅可以變廢為寶，而且可以節能減排、改善環境、緩解天然氣供應緊張，具有經濟和社會雙重效益。

本發明將焦爐煤氣首先經預處理，使其所含的焦油、萘、苯等雜質得到深度凈化，再經壓縮和脫硫后，采用甲烷化的方法使其中的碳氧化合物(CO、CO₂)在富氫的環境下轉化為CH₄，使焦爐煤氣中的CH₄含量達到43％～45％，再通過深冷分離過程得到含CH₄85％以上的LNG產品。其余不凝氣體是一種富氫氣體，氫氣純度可以達到80％以上，可進一步通過PSA分離技術得到純度為99％以上的氫氣，是優質的化工原料氣。剩余的解吸氣可作為人工燃氣(熱值2270kcal/Nm³)。

本發明的制備方法包括如下步驟：

(1)經焦化廠初步凈化的焦爐煤氣經風機升壓后進入預處理工序，進一步脫除其所含的焦油、萘、苯、NH₃和HCN雜質，得到凈焦爐煤氣；脫除所得的焦油、萘、苯、NH₃和HCN雜質進行回收，得到萘、苯和含有焦油、NH₃和HCN雜質的廢水，含有焦油、NH₃和HCN雜質的廢水進入水凈化處理系統；

(2)凈焦爐煤氣經壓縮機升壓后先經水解、粗脫硫，再經精脫硫后進入甲烷化工序；