[實用新型]液化天然氣的制造裝置

有效

• 申請號: 201220538059.2
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN202898374U
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 川崎力;渡邊嘉之;蔡承祐
• 申請（專利權）人: 中冶焦耐工程技術有限公司;日揮株式會社
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08;C10L3/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

技術領域

本實用新型涉及以焦爐氣（COG）為主原料的液化天然氣（LNG）制造裝置，尤其涉及以焦爐氣為主原料的液化天然氣的制造中聯產氫的裝置。

背景技術

目前，在中國，以豐富的煤資源為背景在各地出現了大規模的焦爐，SNG化也在積極地開展，由COG制造LNG的工藝日趨成熟。此外，也有人研究通過分離COG中含有的氫成分，與LNG同時制造氫的技術。

目前，已有經COG的甲烷化制造LNG后再分離剩余的氫成分的方法、以及為了降低生產成本，將COG精制后不經過甲烷化直接制造LNG的方法。這兩種方法根據以LNG為主要目標產品還是以氫為主要目標產品而被選擇使用。

具體而言，對于通過分離COG中含有的氫成分，從而與LNG同時制造氫的技術而言，如果具有甲烷化工序，則建設成本比較高，此外，在希望將氫作為產品分離時，很難得到足夠量的氫。因此，為了降低生產成本或對氫的需求高時，如上所述，可以考慮采用將COG精制后不經過甲烷化直接制造LNG的方法。

例如，在專利文獻1（CN101747131A）中記載了將經氣體精制的焦爐氣通過酸性氣體吸收塔除去CO₂（因其在LNG液化單元中會凝固而導致堵塞）后，用氫分離膜對產品氣體中的氫進行粗提后，經液化單元生產LNG的技術。

此外，在專利文獻2（CN102031159A）中記載了從焦爐氣中除去硫成分和焦油成分等雜質后，直接進行液化的技術。并且由于不含有氫分離等單元，所以在不凝性氣體中含有大量的氫、CO，因此提出了將其作為焦爐的燃料來利用。

然而，專利文獻1的發明中，雖然為了防止LNG液化單元中的堵塞，除去了CO₂，但對于氣體中的CO，并沒有考慮將其轉換成CO₂處理的可行性，而僅僅是將其作為不凝性氣體回收后，作為燃料利用。而CO會降低不凝性氣體的發熱量，對將不凝性氣體作為焦爐的燃料利用來說是不利的。因此，這在資源的有效利用、積極回收方面存在問題。

而專利文獻2的發明中，尤其是關于二氧化碳的除去工序并沒有任何記載，因此LNG液化工序中因二氧化碳的凝固而將會發生堵塞。并且，如同專利文獻1，對于氣體中的CO，并沒有考慮將其轉換成CO₂處理的可行性，而僅僅是將其作為不凝性氣體回收后，作為燃料利用。而CO會降低不凝性氣體的發熱量，對將不凝性氣體作為焦爐的燃料利用來說是不利的。因此，這在資源的有效利用、積極回收方面也同樣存在問題。

現有技術文獻

專利文獻1：CN101747131A

專利文獻2：CN102031159A

實用新型內容

鑒于上述狀況，本實用新型的課題在于，在以焦爐氣為原料的液化天然氣的制造中聯產氫氣時，增加氫和二氧化碳氣體的產量。另外，使液化單元中的不凝性氣體一定程度上增熱，從而有利于作為焦爐的燃料加以有效利用。

為了解決上述課題，本實用新型中，通過將焦爐氣中的CO氣體利用轉換反應在脫碳酸單元之前制成氫和CO₂，從而使氫增產，并且同時增產可作為產品的二氧化碳。如此地，可將發熱量較低的、屬于降低不凝性氣體的發熱量的一個原因的CO氣體轉換成氫和二氧化碳后作為產品除去，還能期待一定程度上提高不凝性氣體的發熱量的效果，可將所得到的不凝性氣體有利于作為焦爐的燃料而加以有效利用。

即，本實用新型提供一種液化天然氣的制造裝置，其特征在于，是以焦爐氣為主原料的液化天然氣的制造裝置，依次包括如下單元：氣體精制單元、轉換反應單元以及液化單元，其中，

所述轉換反應單元是使水和一氧化碳轉換成氫和二氧化碳的單元，

并且，在所述轉換反應單元和所述液化單元之間設有除去二氧化碳的脫碳酸單元和對氫進行選擇性分離的氫分離單元。

根據本實用新型，通過將以焦爐氣為主原料的氣體經氣體精制單元精制，并在轉換反應單元中將其中的CO和H₂O轉換成CO₂和H₂，然后將得到的CO₂和H₂分別在脫碳酸單元、氫分離單元中進行除去并回收，然后在液化單元進行LNG化，由此，能使氫增產，可作為產品回收高純度的氫，并且同時增產可作為產品的二氧化碳。同時，液化單元中副產的不凝性氣體，由于發熱量較低的氫的大部分（也包括由CO轉換的氫）已被除去，并且與以往技術中的不凝性氣體相比，由于CO的轉換，其含量也大幅得到了減少，所以能夠期待一定程度上提高不凝性氣體的發熱量的效果。