CN102690169B

CN102690169B - 一种焦炉气和转炉气联产甲醇和cng、lng的方法

Info

Publication number: CN102690169B
Application number: CN201210164392.6A
Authority: CN
Inventors: 王小勤; 蹇守华; 黄维柱; 周君
Original assignee: Sichuan Tianyi Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Southwest Research and Desigin Institute of Chemical Industry
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2032-05-25
Also published as: CN102690169A

Abstract

本发明公开了一种焦炉气和转炉气联产甲醇和CNG、LNG的方法，主要包括先从焦炉气中提纯氢气，与净化后的转炉气混合后合成甲醇，并将合成甲醇的驰放气送去与焦炉气混合后提氢，同时将提纯氢气后的解吸气经过耐硫变换后由变压吸附脱除CO₂以及硫化物，然后经变压吸附提CH₄后得到SNG，再经过压缩得到CNG产品；或者将该解吸气经过MDEA法脱除酸性气体，经干燥、脱苯后进入深冷分离，经深冷分离后得到LNG产品。

Description

一种焦炉气和转炉气联产甲醇和CNG、LNG的方法

技术领域

本发明涉及甲醇和CNG、LNG的制备技术领域，尤其是一种利用焦炉气和和转炉气联产制备甲醇和CNG、LNG的工艺方法。

背景技术

CNG 即压缩天然气（Compressed Natural Gas，简称CNG）是天然气加压并以气态储存在容器中。压缩天然气除了可以用油田及天然气田里的天然气外，还可以人工制造生物沼气（主要成分是甲烷）。

LNG即液化天然气(liquefied natural gas)。主要成分是甲烷。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，LNG的重量仅为同体积水的45%左右，热值为52MMBtu/t（1MMBtu=2.52×10⁸cal）。

压缩天然气与管道天然气的组分相同，主要成分为甲烷（CH₄）。CNG可作为车辆燃料使用。LNG（Liquefied Natural Gas）可以用来制作CNG，这种以CNG为燃料的车辆叫做NGV（Natural Gas Vehicle）。液化石油气（Liquefied Petroleum Gas，简称LPG）经常容易与LNG混淆，其实它们有明显区别。LPG的主要组分是丙烷（超过95%），还有少量的丁烷，LPG在适当的压力下以液态储存在储罐容器中，被用作民用燃料和车辆燃料。

目前国内的焦化厂和炼钢厂很多，以前的焦炉煤气大多数用作燃料，现在焦炉煤气可以用来提氢，可以经纯氧转化制甲醇，还可以经甲烷化制CNG、LNG。而大多数钢厂的转炉气都是直接排放，不仅污染环境还浪费能源。

目前国内只有一套焦炉气提氢和转炉气净化制备甲醇装置，此装置将工厂的焦炉气提氢后和转炉气净化后混合制备甲醇，将放空的转炉气和作燃料的焦炉气有效利用，开创了一种新的制备甲醇的方法。提氢后的焦炉气含有大量的CH₄，返回燃料管网作锅炉燃料，显然很浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种焦炉气和转炉气联产甲醇和CNG、LNG的新方法，将焦炉气和转炉气中的有效气体最大化利用。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种焦炉气和转炉气联合制备甲醇和CNG、LNG的新方法，主要包括如下步骤：

1）焦炉气经变温吸附净化后经变压吸附提纯氢气；

2）提纯的氢气与变温吸附净化后的转炉气混合后再进行精净化；

3）精净化后的合成气加压后进行甲醇合成，得到的粗甲醇经精馏后得到精甲醇；

4）甲醇合成的驰放气送去与净化后的焦炉气混合进行提氢；

5）步骤4中提纯氢气后的解吸气经过分离得到SNG产品，SNG经压缩后得到CNG产品；

6）或者将该解吸气经过分离后得到LNG产品。

具体的，在本发明中，步骤1中所述的提纯氢气的纯度在95～99.5 %，优选98～99.5%，更优选99～99.5%。

作为优选，步骤2中氢气与转炉气按照氢碳比2.0～2.2的比例混合，优选氢碳比2.05～2.1。

进一步的，步骤5中，解吸气经过耐硫变换后由变压吸附脱除CO₂及硫化物，然后经变压吸附提CH₄后得到SNG，再经过压缩得到CNG产品。

进一步的，步骤6中，解吸气经过MDEA法脱除酸性气体，经干燥、脱苯后进入深冷分离，经深冷分离后得到LNG产品。

本发明的有益效果是：

⑴ 采用焦炉气变压吸附提氢和转炉气净化后混合合成甲醇，避免了焦炉气的纯氧转化工艺，无高温转化部分，工艺安全性能更好；

⑵ 焦炉气纯氧转化制甲醇的氢碳比在2.5～2.6之间，而本工艺的氢碳比可以调到合成甲醇的最佳比例2.05～2.1之间，合成气的利用率更好；

⑶ 焦炉气与甲醇驰放气的混合气经提氢后的解吸气富含CH₄，经耐硫变换、变压吸附脱CO₂及硫化物、变压吸附提CH₄后可以得到SNG，再经过压缩后为CNG；或将解吸气经深冷分离可以得到LNG，使焦炉气和转炉气中的有效成分得到最大化的利用。

附图说明

图1是本发明方法中的焦炉气和转炉气联合制备甲醇和CNG的流程示意图，并作为实施例1的流程示意图。

图2是本发明方法中的焦炉气和转炉气联合制备甲醇和LNG的流程示意图，并作为实施例2的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

实施例1

本实施例的焦炉气及转炉气联合制备年产10万吨甲醇和年产5668.161×10⁴Nm³ CNG流程如下：

焦炉气（干基）流量～40000 Nm³/h，其中H₂：55.65%，CH₄：25.67%，转炉气（干基）流量～13000 Nm³/h，其中CO：60%，CO₂：16%。

其流程如图1所示。

焦炉气（湿基）流量～41700 Nm³/h，经焦炉气压缩机压缩到2.1MPa，进入变温吸附预处理，预处理后的焦炉气流量～40150 Nm³/h，合成驰放气流量～6750 Nm³/h，焦炉气与驰放气混合后进入变压吸附提氢工序，提出氢气流量～23200 Nm³/h，其中H₂：98.0%，解吸气流量～23700 Nm³/h，其中CH₄：43.3%，解吸气送CNG工序。

转炉气（湿基）流量～13800 Nm³/h，经转炉气压缩机压缩到1.85MPa，进入变温吸附预处理，预处理后的转炉气流量～12910 Nm³/h，其中CO：60%，CO₂：16%。焦炉气和驰放气中提取的氢气与预净化后的转炉气混合，混合气的（H₂-CO₂）/（CO+CO₂）=2.1，经联合压缩机压缩到6.9MPa进入合成塔进行甲醇合成得到粗甲醇，粗甲醇经甲醇精馏后得到精甲醇产品12.698t/h。

焦炉气和驰放气提氢的解吸气经加压至1.0MPa压力下经过耐硫变换，在脱CO的同时脱掉有机硫等杂质后，进入变压吸附脱CO₂系统。在出口端得到压力0.75MPa的净化气，再进入变压吸附提CH₄系统提浓CH₄，获得达到天然气标准的SNG产品（其中CH₄：90～96%）7085.210⁴Nm³/h，最后经过压缩机加压到25MPa制成CNG产品。H₂、N₂、CO等尾气送燃料管网。

实施例2

本实施例的焦炉气及转炉气联合制备年产10万吨甲醇和年产9010.176×10⁴Nm³ LNG流程如下：

其流程如图2所示。

焦炉气（湿基）流量～41700 Nm³/h，经焦炉气压缩机压缩到2.1MPa，进入变温吸附预处理，预处理后的焦炉气流量～40150 Nm³/h，合成驰放气流量～6750 Nm³/h，焦炉气与驰放气混合后进入变压吸附提氢工序，提出氢气流量～23200 Nm³/h，其中H₂：98.0%，解吸气流量～23700 Nm³/h，其中CH₄：43.3%送LNG工序。

焦炉气和驰放气提氢的解吸气经加压至1.7MPa压力下采用MDEA脱除酸性气体，再经过脱水、脱苯后进入液化冷箱，在冷箱中，根据解吸气中各组分的沸点不同，采用低温精馏的方式将CH₄与H₂、N₂、CO分离，从而得到LNG产品~11262.72Nm³/h。H₂、N₂、CO等尾气送燃料管网。

Claims

1.一种焦炉气和转炉气联产甲醇和CNG、LNG的方法，主要包括如下步骤：

1）焦炉气经变温吸附净化后经变压吸附提纯氢气；

4）甲醇合成的驰放气送去与净化后的焦炉气混合进行提氢；

6）或者将该解吸气经过分离后得到LNG产品。

2.如权利要求1所述的方法，步骤1中所述的提纯氢气的纯度在95～99.5 %。

3.如权利要求2所述的方法，步骤1中所述的提纯氢气的纯度在98～99.5%。

4.如权利要求1或2所述的方法，步骤2中氢气与转炉气按照氢碳比2.0～2.2的比例混合。

5.如权利要求4所述的方法，步骤2中氢气与转炉气按照氢碳比2.05～2.1的比例混合。

6.如权利要求1-3任一项所述的方法，其中步骤5中解吸气经过耐硫变换后由变压吸附脱除CO₂及硫化物，然后经变压吸附提CH₄后得到SNG，再经过压缩得到CNG产品。

7.如权利要求1-3任一项所述的方法，其中步骤6中，解吸气经过MDEA法脱除酸性气体，经干燥、脱苯后进入深冷分离，经深冷分离后得到LNG产品。