[發明專利]一種焦爐煤氣制LNG并聯產氫氣的工藝方法

有效

• 申請號: 201210206981.6
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102719289A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 鄭海燕;李大育;何振勇;楊靜波;丁建梅
• 申請（專利權）人: 新地能源工程技術有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08;C10L3/10;C01B3/56
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉;劉明芳

技術領域

本發明涉及焦爐煤氣的凈化及液化生產，具體涉及以焦爐煤氣為原料加壓脫油、粗脫硫、精脫硫、脫酸、脫水、深冷液化分離，最后PSA提氫而制取LNG并聯產氫氣的工藝方法。

背景技術

液化天然氣（LNG）的主要成分為甲烷，具有熱值高（＞31.4MJ/Nm³）和方便貯運的特點，可用于城市燃氣供給、調峰和備用氣源，燃氣汽車、瓶裝燃氣、基礎化工原料、工業燃氣等。

焦爐煤氣是焦化廠煤炭干餾成焦過程中的主要副產物之一，主要成分有氫氣、甲烷、CO、CO₂等，其雜質有焦油、萘、苯、硫化氫、有機硫等。現有焦爐煤氣的處理多采用如附圖1所示的流程，依次經水洗脫油洗萘、脫硫，而后再經PSA提氫裝置提取原料氣中的氫氣，最后液化分離制LNG。由于PSA提氫過程中甲烷氣即解吸氣壓力為常壓，為滿足下一工段的工藝要求，需增加一套壓縮裝置增壓，因此增加了動力消耗。另外，由于氫氣的需求量也在不斷增加，有著廣闊的市場，故本發明提出了一種新的工藝流程。

發明內容

本發明提供了一種焦爐煤氣制LNG并聯產氫氣的工藝方法。

本發明的目的是這樣實現的：一種焦爐煤氣制LNG并聯產氫氣的工藝方法，按以下步驟順次進行：

a）原料氣壓縮及常溫脫油脫萘

該步驟包括：來自界區外的焦爐煤氣(原料氣)經一臺壓縮機(即一級壓縮機)一級壓縮(例如升壓至0.1～0.5MPa)并進入粗脫油脫萘器中進行初步脫油脫萘，然后經過另一臺壓縮機(即二級壓縮機，或二級和三級壓縮機)繼續升壓(例如至0.45～3.0MPa)并進入到精脫油脫萘器中進一步脫油和脫萘。

來自界區外的焦爐煤氣在送到后序工段之前應先除去可能對后工段造成危害的萘、焦油、粉塵等易凝或易結晶的物質。經焦爐煤氣壓縮機一級壓縮后的原料氣進入粗脫油脫萘器(可填充2個至16個、優選4-14個、更優選6-14個、特別優選8-12個吸附劑床層，該吸附劑優選是活性炭)中，以活性炭為吸附劑粗脫油脫萘，后經壓縮機二級（或二級和三級）繼續升壓后，送入精脫油脫萘器(可填充2個至16個、優選4-14個、更優選6-14個、特別優選8-12個吸附劑床層，該吸附劑也可以是活性炭)進一步脫油和脫萘。其中經過初步脫油和脫萘之后，焦油含量小于5mg/Nm³，優選小于2mg/Nm³，和萘含量小于50mg/Nm³，優選小于30mg/Nm³，更優選小于20mg/Nm³，進一步優選小于10mg/Nm³；以及其中經過精脫油脫萘之后焦油含量小于1mg/Nm³，更優選小于0.5mg/Nm³，和萘含量小于5mg/Nm³，再進一步優選小于1mg/Nm³，最優選小于0.5mg/Nm³。最優選，在精脫油脫萘后原料氣中焦油和萘的總含量＜1mg/Nm³。精脫油和脫萘的目的是保護后工序加氫轉化催化劑。

粗脫油脫萘器中活性炭吸附飽和后需再生：利用加熱至250℃～350℃左右的過熱蒸汽將精脫油脫萘器進行加熱到220～320℃以上，再用常溫氮氣進行冷吹降溫到40℃左右，冷吹氣送出界外。在正常工況下吸附劑約半年更換一次。

b）粗脫硫

粗脫硫工藝有干法、濕法多種流程，在本發明中可以采用本領域已知的這些方法中的任何一種。濕法脫硫中的物理吸收有碳酸丙烯脂法、低溫甲醇洗、聚乙二醇二甲醚等。優選地，采用干法脫硫。該步驟包括：脫油脫萘后的焦爐氣(即原料氣)送入粗脫硫裝置(例如粗脫硫塔)中，采用干法脫硫工藝，脫硫塔內采用活性炭作為脫硫吸附劑，將焦爐氣中的無機硫(即無機含硫化合物)脫除。粗脫硫難以脫除有機硫(即有機含硫化合物)，需要在后續的c)階段中采用加氫轉化工藝將有機硫轉化(例如轉化為無機硫)之后進一步脫除。

c）加氫轉化和精脫硫