[發(fā)明專利]一種富氧改性蘭炭尾氣制備液化天然氣的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810901472.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN108977244A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張寶珠;陳樹華;馮軍偉;張雪琴;鄭佳怡;梅嵐;呂怡佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國天辰工程有限公司
• 主分類號(hào): C10L3/08
• 分類號(hào): C10L3/08;C10L3/10
• 代理公司: 天津?yàn)I海科緯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 劉瑩

本發(fā)明涉及一種富氧改性蘭炭尾氣制備液化天然氣的方法。首先利用富氧氣體對(duì)蘭炭尾氣進(jìn)行富氧改性，經(jīng)濕法脫硫后增壓，然后預(yù)凈化脫除改性蘭炭尾氣中的焦油、萘、苯；接力增壓后變換精脫硫進(jìn)行甲烷化反應(yīng)，得到合成氣；對(duì)合成氣依次脫碳、干燥脫水、深冷液化，最終制得液化天然氣。預(yù)凈化及深冷液化所得再生氣混合后可作為鍋爐房燃料氣。蘭炭尾氣富氧化改性后，降低氮?dú)獾暮浚岣呶矚庵蠧H₄，CO，CO₂對(duì)后續(xù)合成甲烷化有利的組分含量，進(jìn)一步降低整個(gè)LNG生產(chǎn)過程中的能耗，具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。制備過程中能量循環(huán)利用，既能減少廢氣排放，又能充分利用裝置自身的能量與熱量，節(jié)能環(huán)保，具有很高的環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境治理及天然氣合成領(lǐng)域，具體涉及一種富氧改性蘭炭尾氣制備液化天然氣的工藝方法。

背景技術(shù)

蘭炭尾氣為蘭炭生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，因蘭炭尾氣熱值較低，且含有各種復(fù)雜的、難以處理的化合物，如苯、焦油、萘、NH₃、HCN、有機(jī)硫、無機(jī)硫等雜質(zhì)，故不適合將蘭炭尾氣作為民用燃?xì)猓ǔＶ蛔鳛槠胀ㄈ剂线M(jìn)行燃燒。國內(nèi)之前投運(yùn)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(shí)也是一種能源的浪費(fèi)。

目前較常見的蘭炭尾氣的利用方式之一為利用其制備液化天然氣，如CN201210264997.2。但因其組成的獨(dú)特性和所含雜質(zhì)的復(fù)雜性，蘭炭尾氣制液化天然氣工藝普遍存在投資高、能耗大、經(jīng)濟(jì)性和可實(shí)施性差等問題，而使得國內(nèi)至今尚無投運(yùn)的蘭炭尾氣制LNG工廠。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種富氧改性蘭炭尾氣制備液化天然氣并聯(lián)產(chǎn)蒸汽的方法，以解決現(xiàn)有制備工藝中產(chǎn)品LNG純度不夠高，能耗大的問題。該發(fā)明不僅流程簡單、操作便捷，而且產(chǎn)品LNG純度高，能耗低，具有很高的環(huán)保效益及經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了蘭炭尾氣高效清潔的利用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

首先利用富氧氣體對(duì)蘭炭尾氣進(jìn)行富氧改性，經(jīng)濕法脫硫后增壓，然后預(yù)凈化脫除改性蘭炭尾氣中的焦油、萘、苯；接力增壓后變換精脫硫進(jìn)行甲烷化反應(yīng)，得到合成氣；對(duì)合成氣依次脫碳、干燥脫水、深冷液化，最終制得液化天然氣。

具體包括如下工藝步驟：

(1)炭爐改性：將富氧比＞95V％的富氧空氣送至蘭炭爐，以改善蘭炭爐尾氣組成，產(chǎn)出改性蘭炭尾氣(簡稱改性炭爐氣)；可采用空分制氧產(chǎn)出富氧空氣。

作為優(yōu)選，一種改性炭爐氣的組成可以為：N₂ 5-8mol％；H₂ 40-50mol％；CO 20-25mol％，CO₂ 10-15mol％；CH₄ 10-20mol％；其余為C2及以上烴類；其中含有硫化物、苯、萘、焦油等雜質(zhì)；此時(shí)蘭炭爐的操作壓力為0-8kPaG。

(2)濕法脫硫：對(duì)步驟(1)產(chǎn)生的改性炭爐氣進(jìn)行濕法脫硫，脫除原料氣中的無機(jī)硫及少量的SO₂，使H₂S的含量降至20mg/Nm³；

進(jìn)一步地，濕法脫硫的操作壓力為0-5kPaG，操作溫度不高于45℃。

(3)鼓風(fēng)增壓：將步驟(2)脫硫后的改性炭爐氣鼓風(fēng)增壓至5-8kPaG后進(jìn)入氣柜緩沖，操作溫度40-50℃；可選擇離心風(fēng)機(jī)或者羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行鼓風(fēng)增壓。

(4)螺桿壓縮：對(duì)步驟(3)氣柜里的改性炭爐氣初步增壓至0.5-0.7MPaG；可采用噴水螺桿機(jī)進(jìn)行增壓，噴水螺桿機(jī)入口溫度40-50℃，入口壓力為0-10kPaG。