[發明專利]一種蘭炭尾氣制備液化天然氣的工藝方法

在審

• 申請號: 201810893527.X
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN108977243A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 張寶珠;陳樹華;馮軍偉;張雪琴;鄭佳怡;梅嵐;孟嘉瑩;胡文勝
• 申請（專利權）人: 中國天辰工程有限公司
• 主分類號: C10L3/08
• 分類號: C10L3/08;C10L3/10
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 劉瑩

本發明創造提供了一種蘭炭尾氣為原料生產液化天然氣的工藝，將氣柜緩沖后的蘭炭尾氣經濕法脫硫、水洗凈化、氣體增壓、甲烷化處理將蘭炭尾氣中的CO、CO₂轉化為CH₄，進而將甲烷化后的合成氣經脫碳、深冷液化，使CH₄液化為液化天然氣。其中的水洗凈化步驟是將濕法脫硫后的蘭炭尾氣進行低溫水洗以除去其中大部分的苯/萘/焦油。本發明創造所述的蘭炭尾氣為原料生產液化天然氣的工藝，以水洗凈化的方式代替目前普遍使用的變溫吸附(TSA)的方法，使得整個制備工藝的流程簡單、操作便捷，產品LNG純度高，而且具有很高的環保效益，實現了蘭炭尾氣高效清潔利用。

技術領域

本發明涉及環境治理及天然氣合成領域，具體涉及一種蘭炭尾氣制備液 化天然氣的工藝方法。

背景技術

蘭炭尾氣為蘭炭生產過程中的副產品，因蘭炭尾氣熱值較低，且含有各 種復雜的、難以處理的化合物，如苯、焦油、萘、NH₃、HCN、有機硫、無機 硫等雜質，故不適合將蘭炭尾氣作為民用燃氣，通常只作為普通燃料進行燃 燒。國內之前投運的工廠，大多將蘭炭尾氣直接外排或者送火炬燃燒排放， 不僅造成大氣污染，同時也是一種能源的浪費。

蘭炭尾氣中的CO、H₂、CH₄等組分是寶貴的化工原料，若能將蘭炭尾氣 再利用制備緊缺的清潔能源，如合成天然氣SNG、液化天然氣LNG，不僅能 夠保證蘭炭行業的清潔生產，而且具有良好的社會環境經濟綜合效益。但目 前國內的蘭炭廠因尾氣排放問題基本處于關停狀態。蘭炭尾氣的處理工藝急 需開發。

液化天然氣(Liquefied Natural Gas，簡稱LNG)，主要成分是甲烷， 被認為是地球上最干凈的化石能源。無色、無味、無毒且無腐蝕性，液化天 然氣具有燃燒時污染小、熱值高的特點，是一種比較先進清潔的能源。

國內至今尚無投運的蘭炭尾氣制LNG工廠，究其原因，在于蘭炭尾氣制 LNG工藝普遍存在投資高、能耗大、經濟性和可實施性差等問題。目前較為 常見的蘭炭尾氣制備液化天然氣的基本步驟包括脫硫、脫除苯/萘/焦油、增 壓、精脫硫、甲烷化、脫碳、脫水、深冷液化等，具體工藝路線及技術手段 視實際生產過程進行調整。其中對于蘭炭尾氣的深度脫除苯/萘/焦油常采用 的是變溫吸附(Temperature Swing Adsorption)的方法，如CN200810045657.4中公開的處理方法。但TSA法存在吸附劑使用壽命短、生 產成本及更換工作量大、長期生產有穩定性風險等問題；并且，與TSA配套 采用的螺桿-離心接力增壓的方式設備投資高，成為限制蘭炭尾氣制LNG實 際投運的主要因素之一。

發明內容

有鑒于此，本發明創造旨在提出一種以蘭炭尾氣制備液化天然氣的工藝 方法，以解決現有制備工藝中使用TSA法脫除苯/萘/焦油帶來的產品純度得 不到保障，生產過程能耗大、設備投入高的問題。該方法流程簡單、操作便 捷，產品LNG純度高，能耗低，具有很高的環保效益，實現了蘭炭尾氣高效 清潔的利用。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：

一種蘭炭尾氣制備液化天然氣的工藝方法，具體包括如下工藝步驟：

(1)濕法脫硫：將經過氣柜緩沖的蘭炭尾氣通過濕法脫硫，得到的蘭 炭尾氣中的無機硫含量小于30mg/Nm³；作為優選，濕法脫硫的操作壓力為 5-8kPaG，操作溫度為25-40℃；

(2)水洗凈化：對步驟(1)得到的蘭炭尾氣進行低溫水洗處理，除去 其中大部分的苯、萘、焦油；脫除苯至20mg/Nm³，深度脫除萘至3mg/Nm³， 滿足增壓離心機的進氣品質要求，并確保下游裝置的平穩運行；

該步反應可在洗滌塔中進行，以乙二醇溶液作為冷凍水為優，控制洗滌 塔操作壓力為5-8kPaG，操作溫度為15-35℃；