CN103602357B - 一种液化天然气的生产工艺 - Google Patents

一种液化天然气的生产工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN103602357B
CN103602357B CN201310618901.2A CN201310618901A CN103602357B CN 103602357 B CN103602357 B CN 103602357B CN 201310618901 A CN201310618901 A CN 201310618901A CN 103602357 B CN103602357 B CN 103602357B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
methanation
sulfur
reactor
coke
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310618901.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103602357A (zh
Inventor
纵秋云
李袖章
张晋
肖杰飞
荆宏建
曲思秋
孙波
林彩虹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
QINGDAO LIANXIN CHEMICAL CO Ltd
Shandong Sunway Petrochemical Engineering Co Ltd
Original Assignee
QINGDAO LIANXIN CHEMICAL CO Ltd
Shandong Sunway Petrochemical Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by QINGDAO LIANXIN CHEMICAL CO Ltd, Shandong Sunway Petrochemical Engineering Co Ltd filed Critical QINGDAO LIANXIN CHEMICAL CO Ltd
Priority to CN201310618901.2A priority Critical patent/CN103602357B/zh
Publication of CN103602357A publication Critical patent/CN103602357A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103602357B publication Critical patent/CN103602357B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)

Abstract

本发明提供了一种液化天然气的生产工艺，具体地说是提供一种以焦炉气为原料生产液化天然气的耐硫甲烷化生产工艺，该工艺至少包括2级耐硫甲烷化生产工序。二级甲烷化后出口气体中干基CO的体积含量为≤1.0%，甲烷体积含量≥48%；从第二反应器中出来的气体经废锅回收高压过热蒸汽后，进入脱硫脱碳装置脱除H2S和CO2后送低温冷箱，在低温冷箱甲烷液化，H2和少量的CO等气体可以采取补炭的形式继续生产更多的甲烷或作其他用途。与焦炉气非耐硫甲烷化工艺相比，本发明工艺具有流程简单，设备费用和操作费用显著降低等优点，项目实施后将进一步降低天然气的生产成本，为我国的煤制气行业和焦炉气的利用开辟一条更加节能的新生产途径。

Description

一种液化天然气的生产工艺
技术领域
本发明提供了一种液化天然气的生产工艺，具体地说是提供一种以焦炉气为原料生产液化天然气的耐硫甲烷化生产工艺。
背景技术
煤、石油和天然气是当今世界能源的三大支柱，我国贫油少气，但煤碳资源相当丰富。近年来随着国民经济的快速发展，天然气作为一种清洁高效的能源，在能源的消费中所占的比例迅速增加，目前国内天然气的需求量远远超过供给量，因此煤制天然气技术不仅可以满足日益增长的市场需求，而且对我国的能源安全，节能减排具有重要的意义。
焦炉气合成天然气是一种高附加值产品，其成本比煤制天然气有更大竞争力，既符合国家的能源政策，可充分、合理利用工业排放气资源，减少温室气体排放，同时又能为企业带来巨大的经济效益，然而目前国内尚没有工业化的焦炉气制天然气装置。
现有技术中有焦炉气合成天然气非耐硫甲烷化生产工艺，但耐硫甲烷化生产工艺却没有报道。
发明内容
本发明提供了一种液化天然气的生产工艺，具体地说是提供一种以焦炉气为原料生产液化天然气的耐硫甲烷化生产工艺。
本发明通过如下技术方案实现：
该工艺至少包括2级耐硫甲烷化工段。焦炉气首先进入脱毒槽脱除粉尘等杂质后被加热至300-500℃、进入第一反应器进行一级甲烷化反应，床层温度为500-750℃，出口CO的体积含量为≤4.5%；甲烷体积含量≥38%；从第一反应器中出来的气体经与第一反应器入口气体进行换热并经过废锅调整温度至300-500℃后、进入第二反应器进行二级甲烷化反应，床层温度为500-700℃，二级甲烷化后出口气体中干基CO的体积含量为≤1%，甲烷体积含量为≥48%；从第二反应器中出来的气体经废锅回收高压蒸汽后，再与第一变换炉入口的气体换热并经过锅炉给水等装置进一步回收热量温度降低至40度，进入脱硫和脱碳装置脱除CO2和H2S，然后进入分子筛装置进一步吸收微量CO2等气体送低温冷箱，在低温冷箱甲烷被液化，甲烷液化后的H2和少量的CO等气体可以采取补炭的形式继续生产更多的甲烷或作其他用途。
其中，焦炉气先进行甲烷化合成后进行酸性气体脱除的耐硫甲烷化生产工艺；每级甲烷化工艺有机硫氢解和甲烷化反应同时进行的工艺，使用耐硫甲烷化催化剂，催化剂的体积空速为1000-6000h-1。
焦炉气中CO的干基体积含量为3-20%，最好是6-10%；焦炉气中反应压力为1.0-6.0MPa,最好是2.5MPa。
本发明为耐硫甲烷化生产工艺，与非耐硫甲烷化生产工艺相比，本发明工艺具有流程简单，设备投资和操作费用和成产成本显著降低等优点，项目实施后将进一步降低天然气的生产成本，为我国的煤制气行业和焦炉气的利用开辟一条更加节能的新生产途径，具有如下经济技术优势：
（1）流程简单，设备和操作费低。
目前报道的焦炉气制天然气的工艺多为非耐硫甲烷化工艺，该工艺使用Ni催化剂作为甲烷化催化剂，由于Ni催化剂对硫含量的要求，一般将净化后气体中的H2S降到小于0.1×10-6，而焦炉气中含有焦油、酚奈等高级不饱和烃类，气体中杂质含量高，装置的设计要考虑除焦、有机硫水解等多种技术要求，脱硫过程复杂并且操作费用高。
本发明为耐硫甲烷化工艺，使用钼基催化剂，该催化剂除具有甲烷化反应的功能外，同时具有良好的高分子烃的氢解功能，甲烷化反应和有机硫氢解等反应能同时进行，因此工艺流程简单，设备投资和操作费用显著降低。
(2)减少了酸性气体脱除工段的设备投资和费用。
甲烷化反应为体积缩小反应（CO+3H2→CH4+H2O），本发明为先甲烷化反应后进行酸性气体脱除的工艺，因此与非耐硫甲烷化工艺相比，本发明送酸性气体脱除的气量显著降低，由此降低了酸性气体脱除设备投资和费用。
(3)避免了酸性气体脱除工段先降温后升温的流程“冷热”病，能量利用合理，节能效果显著。
（4）省去了传统甲烷化合成后水分净化工段，流程简单并节省设备投资。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程图。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施方式，所述的实施例是为了进一步描述本发明，而不是限制本发明。
工艺流程：本发明中，2级耐硫甲烷化工段均在耐硫甲烷化装置中进行，原料气进入耐硫甲烷化装置中进行完2级耐硫甲烷化反应后，进入脱硫脱碳装置，回收CO2、H2S等酸性气体后进入分子筛装置进一步吸收微量CO2、H2S等气体后送至低温冷箱，在低温冷箱甲烷被液化，制得液化天然气。甲烷液化后的H2和少量的CO等气体可以采取补炭（比如加CO）的形式经循环压缩机再次进入耐硫甲烷化装置中进行新一轮的反应，以继续生产更多的甲烷或作其他用途。
实施例1
第一级耐硫-甲烷化：CO干基含量为8.5%的焦炉气首先进入脱毒槽脱除粉尘等杂质后，与第一级甲烷化反应后的气体换热到450℃，进入第一反应器进行一级耐硫甲烷化反应，第一级反应器床层的热点温度为650℃，反应压力2.5MPa，第一级反应器出口气体中CO干基含量为4.1%；CH4干基含量38.2%。
一级甲烷化后的气体与第一级反应器的入口焦炉气进行换热，并经废锅副产中压蒸汽降温至450℃进入第二级反应器进行耐硫甲烷化反应，第二级反应器床层的热点温度为600℃，第二级反应器出口CO干基含量为1%，CH4干基含量48.6%。
从第二反应器中出来的气体经废锅回收高压过热蒸汽后，再与第一变换炉入口的气体换热并经过锅炉给水等装置进一步回收热量温度降低至40度，进入低温甲醇洗工段脱除CO2和H2S，然后进入分子筛装置进一步吸收微量CO2等气体送低温冷箱，在低温冷箱甲烷液化，H2和少量的CO等气体可以采取补炭的形式继续生产更多的甲烷或作其他用途。
上述甲烷化过程中使用钼基耐硫甲烷化催化剂，催化剂的体积空速为3000h-1。
实施例2
第一级耐硫-甲烷化：CO干基含量为9.0%的焦炉气首先进入脱毒槽脱除粉尘等杂质后，与第一级甲烷化反应后的气体换热到450℃，进入第一反应器进行一级耐硫甲烷化反应，第一级反应器床层的热点温度为650℃，反应压力3.6MPa，第一级反应器出口气体中CO干基含量为3.6%；CH4干基含量39.1%。
一级甲烷化后的气体与进入第一级反应器的入口焦炉气进行换热，并经废锅副产中压蒸汽降温至450℃进入第二级反应器进行耐硫甲烷化反应，第二级反应器床层的热点温度为600℃，第二级反应器出口CO干基含量为0.86%，CH4干基含量48.5%。
从第二反应器中出来的气体经废锅回收高压过热蒸汽后，再与第一变换炉入口的气体换热并经过锅炉给水等装置进一步回收热量温度降低40度，进入低温甲醇洗工段脱除CO、CO2和H2S，然后进入分子筛装置进一步吸收微量CO2和H2S送低温冷箱，在低温冷箱甲烷液化，H2和少量的CO等气体可以采取补炭的形式继续生产更多的甲烷或作其他用途。
上述甲烷化过程中使用钼基耐硫甲烷化催化剂，催化剂的体积空速为3000h-1。
实施例3
第一级耐硫-甲烷化：CO干基含量为10.1%的焦炉气首先进入脱毒槽脱除粉尘等杂质后，与第一级甲烷化反应后的气体换热到450℃，进入第一反应器进行一级耐硫甲烷化反应，第一级反应器床层的热点温度为670℃，反应压力2.5MPa，第一级反应器出口气体中CO干基含量为4.3%；CH4干基含量38.1%。
一级甲烷化后的气体与进入第一级反应器的入口焦炉气进行换热，并经废锅副产中压蒸汽降温至450℃进入第二级反应器进行耐硫甲烷化反应，第二级反应器床层的热点温度为600℃，第二级反应器出口CO干基含量为0.67%，CH4干基含量为49.8%。
从第二反应器中出来的气体经废锅回收高压过热蒸汽后，再与第一变换炉入口的气体换热并经过锅炉给水等装置进一步回收热量温度降低40度，进入低温甲醇洗工段脱除CO、CO2和H2S，然后进入分子筛装置进一步吸收微量CO2和H2S送低温冷箱，在低温冷箱甲烷液化，少量的CO和H2等气体被返回到第一反应器回收利用。
上述甲烷化过程中使用钼基耐硫甲烷化催化剂，催化剂的体积空速为3000h-1。
实施例4
第一级耐硫-甲烷化：CO干基含量为12%的焦炉气首先进入脱毒槽脱除粉尘等杂质后，与第一级甲烷化反应后的气体换热到450℃，进入第一反应器进行一级耐硫甲烷化反应，第一级反应器床层的热点温度为670℃，反应压力2.5MPa，第一级反应器出口气体中CO干基含量为4.3%；CH4干基含量为39.2%。一级甲烷化后的气体进行热回收后，降温至450℃进入第二级反应器进行耐硫甲烷化反应，第二级反应器床层的热点温度为600℃，第二级反应器出口CO干基含量为0.84%，CH4干基含量为49%，
从第二反应器中出来的气体经废锅回收高压过热蒸汽后，再与第一变换炉入口的气体换热并经过锅炉给水等装置进一步回收热量温度降低40度，进入低温甲醇洗工段脱除CO、CO2和H2S，然后进入分子筛装置进一步吸收微量CO2和H2S送低温冷箱，在低温冷箱甲烷液化，少量的CO和H2等气体被补炭进一步甲烷化，被返回到第一反应器回收利用；或者用作他途。
上述甲烷化过程中使用钼基耐硫甲烷化催化剂，催化剂的体积空速为3000h-1。

Claims (1)

1.一种液化天然气的生产工艺，其特征在于，具体为如下步骤：
第一级耐硫甲烷化：CO干基体积含量为8.5%的焦炉气首先进入脱毒槽脱除粉尘杂质后，与第一级甲烷化反应后的气体换热到450℃，进入第一反应器进行一级耐硫甲烷化反应，第一级反应器床层的热点温度为650℃ ，反应压力2.5MPa，第一级反应器出口气体中CO干基体积含量为4.1%；CH4干基体积含量38.2%；
一级甲烷化后的气体与第一级反应器的入口焦炉气进行换热，并经废锅副产中压蒸汽降温至450℃进入第二级反应器进行耐硫甲烷化反应，第二级反应器床层的热点温度为600℃，第二级反应器出口CO干基体积含量为1%，CH4干基体积含量48.6%；
从第二反应器中出来的气体经废锅回收高压过热蒸汽后，再与第一变换炉入口的气体换热并经过锅炉给水装置进一步回收热量温度降低至40度，进入低温甲醇洗工段脱除CO2和H2S，然后进入分子筛装置进一步吸收微量CO2气体送低温冷箱，在低温冷箱甲烷液化， H2和少量的CO气体可以采取补炭的形式继续生产更多的甲烷或作其他用途；
上述甲烷化过程中使用钼基耐硫甲烷化催化剂，催化剂的体积空速为3000 h-1。
CN201310618901.2A 2013-11-28 2013-11-28 一种液化天然气的生产工艺 Active CN103602357B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310618901.2A CN103602357B (zh) 2013-11-28 2013-11-28 一种液化天然气的生产工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310618901.2A CN103602357B (zh) 2013-11-28 2013-11-28 一种液化天然气的生产工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103602357A CN103602357A (zh) 2014-02-26
CN103602357B true CN103602357B (zh) 2015-02-25

Family

ID=50120627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310618901.2A Active CN103602357B (zh) 2013-11-28 2013-11-28 一种液化天然气的生产工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103602357B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104119972B (zh) * 2014-08-13 2016-06-15 青岛联信催化材料有限公司 一种适应于煤制气的多功能耐硫甲烷化变换工艺
CN104164263B (zh) * 2014-08-19 2016-02-24 赛鼎工程有限公司 一种焦炉气耐硫甲烷化制备液化天然气的方法
CN104194851B (zh) * 2014-08-19 2016-06-08 赛鼎工程有限公司 一种焦炉煤气经耐硫甲烷化合成天然气的工艺
CN105925328B (zh) * 2016-05-06 2019-01-04 青岛联信催化材料有限公司 一种高co含量原料气耐硫变换-甲烷化制取天然气的生产工艺
CN109943378A (zh) * 2019-04-19 2019-06-28 山西诺凯化工技术有限公司 一种焦炉煤气一体化净化方法
CN114456861A (zh) * 2022-02-24 2022-05-10 河南路卡贝节能技术有限公司 一种焦炉气制备液体氨的生产工艺

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3996256A (en) * 1975-12-22 1976-12-07 Shell Oil Company Methanation catalyst
EP0120590A1 (en) * 1983-03-03 1984-10-03 Gas Research Institute Production of pipeline gas from sulfur containing raw or synthesis gas
CN101245262A (zh) * 2008-01-23 2008-08-20 清华大学 基于煤气化与甲烷化的燃气-蒸汽联合循环系统及工艺
CN101280235A (zh) * 2008-05-21 2008-10-08 太原理工天成科技股份有限公司 一种以焦炉煤气为原料生产液化天然气的方法
CN101550052A (zh) * 2008-11-19 2009-10-07 新奥新能(北京)科技有限公司 含甲烷合成气生产甲醇联产甲烷工艺
CN101921641A (zh) * 2010-08-13 2010-12-22 新奥新能(北京)科技有限公司 一种焦炉气制合成天然气工艺
CN103146447A (zh) * 2013-03-20 2013-06-12 神华集团有限责任公司 生产富含ch4气体的系统以及用该系统生产富含ch4气体的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3996256A (en) * 1975-12-22 1976-12-07 Shell Oil Company Methanation catalyst
EP0120590A1 (en) * 1983-03-03 1984-10-03 Gas Research Institute Production of pipeline gas from sulfur containing raw or synthesis gas
CN101245262A (zh) * 2008-01-23 2008-08-20 清华大学 基于煤气化与甲烷化的燃气-蒸汽联合循环系统及工艺
CN101280235A (zh) * 2008-05-21 2008-10-08 太原理工天成科技股份有限公司 一种以焦炉煤气为原料生产液化天然气的方法
CN101550052A (zh) * 2008-11-19 2009-10-07 新奥新能(北京)科技有限公司 含甲烷合成气生产甲醇联产甲烷工艺
CN101921641A (zh) * 2010-08-13 2010-12-22 新奥新能(北京)科技有限公司 一种焦炉气制合成天然气工艺
CN103146447A (zh) * 2013-03-20 2013-06-12 神华集团有限责任公司 生产富含ch4气体的系统以及用该系统生产富含ch4气体的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103602357A (zh) 2014-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101649232B (zh) 一种焦炉煤气甲烷化合成天然气的工艺
CN103602357B (zh) 一种液化天然气的生产工艺
CN107758617B (zh) 一种沼气类生物质制氢方法
CN103275777B (zh) 一种干馏炉荒煤气制备氢气及液化天然气的方法
CN104119975B (zh) 焦化厂联产甲醇和液化天然气的方法
CN101775319B (zh) 一种由煤制取合成天然气sng的方法及其工艺装置
CN101245262A (zh) 基于煤气化与甲烷化的燃气-蒸汽联合循环系统及工艺
CN102849680A (zh) 从天然气中合成及纯化氢气的方法
CN102642810B (zh) 一种焦炉气制备费托合成油原料气的组合工艺
CN101338231A (zh) 煤制类天然气或氢气
CN102776042A (zh) 一种兰炭尾气制液化天然气的方法
CN103820183B (zh) 一种焦炉气直接补二氧化碳制合成天然气的方法
CN204211707U (zh) 利用焦炉煤气与高炉煤气联合生产天然气与液氨的装置
CN104762116B (zh) 一种天然气或者液化天然气的生产工艺
CN102899112B (zh) 一种生产合成天然气的方法及装置
CN103952197A (zh) 一种利用发电系统中产生的热解气联产lng的工艺
CN102876411B (zh) 一种生产合成天然气的方法及装置
CN101921641A (zh) 一种焦炉气制合成天然气工艺
CN104119972B (zh) 一种适应于煤制气的多功能耐硫甲烷化变换工艺
CN103571558A (zh) 外热式半焦尾气制lng的方法
CN103212453B (zh) 甲烷化脱硫保护剂还原方法
CN105001899A (zh) 清洁煤基合成制蜡的方法
CN110655939B (zh) 一种中低温干馏荒煤气经耐硫均温甲烷化制lng的系统及方法
CN201436296U (zh) 制取合成天然气的等温甲烷化装置
CN104447195B (zh) 一种利用电石炉尾气生产化工产品甲醇、天然气或合成油的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant