焦?fàn)t煤氣制液化天然氣工藝知識簡介

一、常見燃料氣體英文縮寫：

         NG:是指天然氣。

 SNG：是指替代天然氣。

 CNG：是指壓縮天然氣。

 LNG:是指液化天然氣。

LPG：是指液化石油氣。

COG：是指焦?fàn)t煤氣。

BOG：是指閃蒸氣。

二、液化天然氣LNG的基本性質(zhì)：

       LNG是常壓下氣態(tài)的天然氣通過冷卻至-162℃，使之凝結(jié)成液體，其體積縮小到氣態(tài)時(shí)的1/625，其熔點(diǎn)-182℃，閃點(diǎn)-188℃，沸點(diǎn)-161.5℃，相對密度0.43t/m3，引燃溫度538℃，爆炸極限5.3—15%。

三、焦?fàn)t煤氣制合成天然氣原理

由于焦?fàn)t煤氣中CO和CO₂的總含量約為10% (v/v)，多碳烴的含量為2~3%，以及約55% (v/v)的H₂，所以可以利用甲烷化反應(yīng)生成甲烷，主反應(yīng)見反應(yīng)式 (1)和 (2)：

CO+3H₂→CH4+H2O  △H0=-206kJ/mol   (1)

CO2+4H2→CH4+2H2O △H0=-178kJ/mol   (2)

焦?fàn)t煤氣中還有少量O₂，可與氫氣反應(yīng)生成水，見反應(yīng)式(3)：

      從反應(yīng)式 (1)、(2)和 (3)可知，這三個(gè)反應(yīng)都是很強(qiáng)的放熱反應(yīng)，在反應(yīng)過程中反應(yīng)熱可使甲烷化爐的溫度升高到650℃左右。這不僅使催化劑由于多碳烴裂解而結(jié)碳，還可能容易使不耐高溫的甲烷化催化劑燒結(jié)而失活。

四、工藝流程簡介

      焦?fàn)t煤氣先經(jīng)過粗脫萘焦油器，脫除煤氣中的焦油和萘，使煤氣中萘含量降低到≤50mg/Nm3，焦油含量降低到≤5mg/Nm3。然后經(jīng)焦?fàn)t煤氣壓縮機(jī)壓縮后進(jìn)入精脫萘、焦油、和苯變溫吸附單元，進(jìn)一步脫除焦?fàn)t煤氣中的焦油、萘、苯等雜質(zhì)，保證焦?fàn)t氣中氨含量＜10ppm，萘＜10ppm，焦油＜1ppm。

      精脫苯、萘、焦油的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入粗脫硫罐，使焦?fàn)t煤氣中的H₂S≤1mg/Nm3，然后進(jìn)入預(yù)加氫反應(yīng)器、一級加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器、氧化鋅精脫硫塔、二級加氫轉(zhuǎn)化反應(yīng)器和氧化鋅精脫硫，對焦?fàn)t氣中的硫醇、硫醚、COS、CS₂等有機(jī)硫及無機(jī)硫H₂S進(jìn)行精脫硫，使焦?fàn)t煤氣中的總硫含量小于0.1ppm。

      凈化后的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入甲烷化反應(yīng)器，一氧化碳和二氧化碳通過與氫氣反應(yīng)基本上全部轉(zhuǎn)化為甲烷。甲烷化后的焦?fàn)t氣含甲烷量在65%左右，稱為富甲烷氣。富甲烷氣經(jīng)過過濾器進(jìn)脫水裝置進(jìn)行脫水，然后依次經(jīng)過脫汞單位、過濾單元進(jìn)換熱器，出換熱器后進(jìn)精餾塔從塔頂脫除氮?dú)夂蜌錃?，塔底獲得的LNG產(chǎn)品再次經(jīng)換熱器過冷后送到LNG貯罐常壓儲存。其基本工藝線路如下：

    管道天然氣制液化天然氣已是相當(dāng)成熟的工藝，而焦?fàn)t煤氣制LNG由于與管道天然氣制LNG原料氣成分具有一定的區(qū)別，在焦?fàn)t氣制LNG工藝中最關(guān)鍵的是焦?fàn)t氣甲烷化反應(yīng)和富甲烷氣中氮?dú)夂蜌錃獾纳罾浞蛛x，這兩點(diǎn)也是與管道天然氣制LNG工藝所不同之處。

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