[發(fā)明專利]一種焦?fàn)t氣生產(chǎn)LNG的改進(jìn)工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110581830.8
• 申請(qǐng)日: 2021-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN113150849A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊皓;史保金;羅國(guó)林;李江波;宋尉源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 楊皓
• 主分類號(hào): C10L3/08
• 分類號(hào): C10L3/08;C10K1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是焦?fàn)t氣生產(chǎn)LNG的改進(jìn)工藝，焦?fàn)t氣先采用變壓吸附裝置分離其中的甲烷、碳2以上烴類部分、其他組分氣體作為L(zhǎng)NG制造原料，制造原料氣中氫氣10?15%，二氧化碳10?18%，甲烷54?68%，一氧化碳2?3%，氫碳比1：1.2~1：2.1；脫除總硫、總磷、總氯均低于0.1ppm，送甲烷化，甲烷化過程將氫氣全部轉(zhuǎn)化為甲烷，出口氣體氫氣濃度≤100ppm，經(jīng)過熱量回收，降溫到20?50℃送脫二氧化碳裝置脫碳到防凍堵程度，再經(jīng)過脫其他液化過程有害組分送LNG液化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金、節(jié)能、環(huán)保領(lǐng)域，是一種有效減少氣體廢棄物排放、降低資源消耗的方法。

背景技術(shù)

焦?fàn)t氣含有甲烷是制造LNG的原料。

太原理工天成科技股份有限公司杜文廣等CN101280235A公告了一種以焦?fàn)t煤氣為原料生產(chǎn)液化天然氣的方法是將焦?fàn)t煤氣首先經(jīng)預(yù)處理，使其所含的焦油、萘、苯等雜質(zhì)得到深度凈化，再經(jīng)壓縮和脫硫后進(jìn)行甲烷化反應(yīng)，再通過深冷分離過程得到含CH₄ 85％以上的液化天然氣產(chǎn)品，其余不凝氣體通過PSA分離技術(shù)得到純度為99％以上的氫氣，剩余的解吸氣可作為人工燃?xì)狻?/p>

中冶焦耐工程技術(shù)有限公司川崎力等CN103773524A公告了液化天然氣的制造方法，使用焦?fàn)t氣引入一氧化碳、二氧化碳甲烷化生產(chǎn)LNG；將不凝性氣體進(jìn)行循環(huán)時(shí)為了避免其中的氮等非活性氣體被濃縮，優(yōu)選將不凝性氣體總量的70%以下進(jìn)行再循環(huán)，或者設(shè)置對(duì)進(jìn)行循環(huán)的不凝性氣體中的氫進(jìn)行選擇性分離的氫分離工序，將氫分離工序中選擇性分離得到的氫的一部分或全部進(jìn)行再循環(huán)。其中，上述氫分離工序可利用H₂PSA、膜分離裝置等而實(shí)現(xiàn)。并且，可將所剩的不凝性氣體和分離氫后所剩的副產(chǎn)氣作為燃料進(jìn)行有效的利用。而且，優(yōu)選將它們作為焦?fàn)t的燃料來利用。另外，自然可將氫分離工序中選擇性分離得到的氫作為產(chǎn)品回收。

楊皓、寧平等CN105713686A公告了一種利用焦?fàn)t與甲烷化過程生產(chǎn)民用燃?xì)獾墓に嚕呀固忌a(chǎn)過程產(chǎn)生的焦?fàn)t氣全部用作合成甲烷原料一，甲烷化過程副產(chǎn)的3.5MPa蒸汽發(fā)電降壓到0.3MPa后，一部分蒸汽與焦炭、純氧固定床法生產(chǎn)一氧化碳與氫氣用作合成甲烷原料二，原料一與原料二混合甲烷化制成民用燃?xì)猓铣蓺庵苯訅嚎s作為壓縮民用燃?xì)猓蜻M(jìn)一步脫碳脫水后制LNG；甲烷化副產(chǎn)的剩余蒸汽與焦炭、富氧空氣固定床生產(chǎn)空氣煤氣取代焦?fàn)t氣用作焦?fàn)t燃料。

甲烷化是焦?fàn)t氣生產(chǎn)LNG過程的一個(gè)重要步驟，焦?fàn)t氣甲烷化的一個(gè)重要目的是使LNG液化過程中有害的二氧化碳濃度降低到無害程度（防止二氧化碳凍堵）。為了提高氫氣的利用率而加入一氧化碳、二氧化碳的量都是以甲烷化后二氧化碳降低到無害程度為限制。通常甲烷化過程都是氫氣富余，如果二氧化碳過多，都需要在甲烷化前把多余的二氧化碳脫除再送甲烷化。

高濃度氫氣與一氧化碳反應(yīng)由于反應(yīng)熱過大，造成甲烷化催化劑壽命短。

通常焦?fàn)t氣甲烷化制LNG液化后的閃蒸氣含有低濃度氫氣，實(shí)際低濃度氫氣的利用難度極大，需要另外提供壓縮分離裝置才能把氫氣回收利用。

甲烷化過程引入大量二氧化碳，可以降低反應(yīng)熱，減緩催化劑失活過程。過量的CO_X源可以使低濃度氫氣得到全部利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是焦?fàn)t氣生產(chǎn)LNG的改進(jìn)工藝，焦?fàn)t氣先采用變壓吸附裝置分離其中的甲烷、碳2以上烴類部分、其他組分氣體作為L(zhǎng)NG制造原料。其他的非甲烷氣送氫氣、氮?dú)狻⒁谎趸祭孟到y(tǒng)。LNG制造原料氣中氫氣10-15%，二氧化碳10-18%，甲烷54-68%，一氧化碳2-3%，氫碳比1:1.2~1:2.1，這是變壓吸附裝置再生過程產(chǎn)生的氣體。