CN204607946U

CN204607946U - 用垃圾热解气制取lng的系统

Info

Publication number: CN204607946U
Application number: CN201520241449.7U
Authority: CN
Inventors: 史雪君; 余海鹏; 闫琛洋; 车中山; 杜少春; 吴道洪
Original assignee: Beijing Shenwu Environmental and Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Shenwu Technology Group Corp Co Ltd
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2025-04-21

Abstract

本实用新型提出一种用垃圾热解气制取LNG的系统，包括筛分和破碎单元、垃圾热解单元、热解气净化单元、甲烷化单元、干燥单元和液化单元，以上单元依次连接；热解气净化单元包括洗涤塔、脱重烃塔、吸收塔和脱氧反应器；干燥单元包括干燥设备和脱汞设备，液化单元包括低温换热器、气液分离器、精馏塔和贮罐；垃圾热解装置连接甲烷化单元；所余热锅炉的蒸汽出口通过蒸汽管道连接再生塔的再沸器入口。本实用新型提出的系统，操作简单，甲烷损失量小，制得的气体满足LNG对原料气的气质指标要求。通过组合垃圾热解技术、甲烷化技术和热能回收技术，实现垃圾固废处理，避免了二噁英和二次污染，实现热能资源的综合利用。

Description

用垃圾热解气制取LNG的系统

技术领域

本实用新型属于燃烧设备领域，具体涉及一种通过垃圾热解制备液态烃混合物的系统。

背景技术

资源与环境是21世纪的两大主题，城市生活垃圾处理是这两大主题中的重要课题。随着人们环境资源意识的增强，各国政府对垃圾处理技术标准的提高，传统的垃圾处理主要方法填埋、堆肥、焚烧三种技术日益显示出其缺陷，如垃圾填埋占用大片土地，堆肥法处理量小、效率低，焚烧法容易产生二次污染，特别是二噁英的污染问题，使其在工业应用方面受到阻碍。而垃圾流化床热解气化过程是在无氧气氛下进行，使有垃圾产生裂解，经冷凝后形成各种新的气体和固体，从原理上减少了二噁英的生成，同时大部分的重金属在热解气化过程中溶入灰渣，减少了排放量。垃圾流化床热解气中CH₄约占30％(体积含量)左右，H₂约占31.2％左右(体积含量)，CO约占8.8％(体积含量)左右，CO₂(体积含量)约占18％(体积含量)左右，H₂S约占2％(体积含量)左右，O₂约占1％(体积含量)左右，C_nH_m约占6％(体积含量)，N₂约占2％左右(体积含量)，其余为少量的HCl和水蒸汽。由于热解气中含有大量甲烷、一氧化碳和氢气，可以用来发电，或者作为合成氨、合成石油、氢气制造的原料。无论是用来发电，还是合成氨、合成石油、氢气的原料，系统复杂，装置规模较大，投资大、运行费用高。垃圾热解气中的氢碳比在3.5左右，满足甲烷化的要求，不需要经过变换反应调节氢碳比，只需将垃圾热解气中的硫化氢、C_nH_m、HCl、O₂、N₂和CO₂脱除后，将垃圾热解气中的CO和氢气转化为甲烷后，经过脱H₂O和Hg后制LNG(liquefied natural gas，液化天然气)。

中国专利申请号201310146395.1公开了一种生活垃圾热解气净化方法。将生活垃圾采用全气化工艺，热裂解成含有一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷、氮气和惰性气体氩气的混合的可燃气体，并将此混合的可燃性气体流，经净化分离后用于同时合成甲醇和/或二甲醚、发电和合成尿素。实现生活垃圾资源化，而且能做到零排放。该技术方案特别关注了采用全气化工艺将生活垃圾全部气化为可燃气体，焦炭与水蒸气反应转化为可燃性气体，并将此混合的可燃性气体流。经净化分离后用于同时合成甲醇和/或二甲醚、发电和合成尿素。然而该方法的缺点是垃圾热解反应的热量需要消耗掉热解生成的一部分燃气，虽然是全气化工艺仍有部分炉渣产生，造成二次污染。

中国专利201210282640.7公开了一种垃圾热解煤气净化燃气发电工艺，生活垃圾经过破碎、干燥、挤压造粒制成垃圾颗粒；垃圾颗粒在热解炉内热解生成粗煤气，粗煤气经降温、除尘、除焦油、脱硫脱酸和脱除二噁英后洁净的燃气进行直燃发电。该专利提出了垃圾热解煤气净化后进行燃气发电的工艺。然而该方法的缺点是虽然有脱除二噁英的净化工艺，但仍会产生二噁英；同时该工艺有热解油生成，需要进行处理和操作。

实用新型内容

针对本领域存在的问题，本实用新型的目的是提出一种用垃圾热解气制取LNG的系统。

实现本实用新型目的的技术方案为：

一种用垃圾热解气制取LNG的系统，包括筛分和破碎单元、垃圾热解单元、热解气净化单元、甲烷化单元、干燥单元和液化单元，以上单元依次通过管路连接；

其中，所述垃圾热解单元包括垃圾热解装置，所述垃圾热解装置的烟气出口连接有余热锅炉，所述垃圾热解装置的固体物料出口连接有燃烧装置；所述热解气净化单元包括依次串联连接的洗涤塔、脱重烃塔、用甲醇吸收的吸收塔和脱氧反应器；所述干燥单元包括依次串联连接的干燥设备和脱汞设备，液化单元包括依次连接的低温换热器、气液分离器、精馏塔和贮罐；

其中，所述垃圾热解装置通过蒸汽管道连接所述甲烷化单元；所述余热锅炉和汽包的蒸汽出口通过蒸汽管道连接用于再生甲醇的再生塔。

所述的系统，还包括CO变换单元，所述CO变换单元设置有气体进口和气体出口，热解气净化单元通过管道连接CO变换单元的气体进口，甲烷化单元通过管道连接CO变换单元的气体出口；

所述CO变换单元包括顺次连接的油水分离器、混合器、热交换器、变换炉，以及通过管路连接的水冷器和气液分离器；

其中，所述热交换器为列管换热器，变换炉的气体出口通过管路连接所述热交换器的加热介质入口，所述热交换器的加热介质出口连接所述水冷器。

其中，所述脱重烃塔有二个，均设置有进气口和出气口，二个脱重烃塔的进气口均通过管道连接洗涤塔，管道上设置有阀门；二个脱重烃塔的出气口均通过管道连接吸收塔，管道上设置有阀门；脱重烃塔内从上到下放置三层脱重烃剂，第一层脱重烃剂为分子筛(MS)、第二层脱重烃剂为硅胶(SG)第三层脱重烃剂为活性炭(AC)。

其中，所述甲烷化单元是由2-6段甲烷化反应装置串联组成。

其中，所述干燥单元进一步包括过滤器，过滤器连接在脱汞设备之后。

其中，所述用甲醇进行吸收的吸收塔和脱氧反应器之间设置有压缩机；所述余热锅炉和热解气净化单元之间设置有压缩机。

应用本实用新型提出的系统用垃圾热解气制取LNG的方法，包括步骤：

1)垃圾筛分和破碎：将城市生活垃圾进行分类筛选，将筛选后的可热解物质经剪切和破碎到3～5mm粒径；

2)垃圾热解：破碎后的城市生活垃圾送入垃圾热解单元，将垃圾快速加热到800℃～900℃并迅速热解，以蒸汽作为流化介质、加入固体热载体进行流态化燃烧，产生的垃圾热解气由垃圾热解装置顶部逸出，进入余热锅炉回收其热能产生蒸汽；

垃圾热解后产生的半焦和固体热载体一起经输送装置进入燃烧装置，在燃烧装置内，通入助燃剂将半焦和固体热载体-燃烧，热载体被加热900～1100℃，烟气由燃烧装置顶部逸出进入汽包产生蒸汽，给再生塔溶液的再生供热和变换反应提供蒸汽；

3)垃圾热解气净化：步骤2)回收热能后的垃圾热解气进入洗涤塔底部，与洗涤塔中的碱液逆流接触，脱除热解气中的HCl气体；出洗涤塔的垃圾热解气进入脱重烃塔底部，在脱重烃塔内脱除C_nH_m(C_nH_m指的是有机物中的烃类物质，也就是除甲烷之外的有机物，n，m为整数)，出脱重烃塔的垃圾热解气进入吸收塔脱除垃圾热解气中的H₂S、COS(羰基硫)和CO₂；出吸收塔的垃圾热解气进入脱氧反应器；

4)甲烷化：出脱氧反应器的垃圾热解气进入甲烷化单元，通过装有镍催化剂的反应器而生成甲烷，反应的温度通过甲烷化工艺回路调节，即将甲烷化生成的气体循环到甲烷化反应器入口，通过稀释原料气来降低反应的热量，反应气进口的温度为300～400℃，反应压力为3.2～3.8MPa，反应产生的热量用于产蒸汽；

5)干燥和脱汞：出甲烷化单元的气体进入脱汞和干燥设备，用浸硫活性炭脱汞和分子筛吸附剂吸收水；(用装有浸硫活性炭吸附床脱汞，汞与浸硫活性炭上的硫产生化学反应生成硫化汞，吸附在活性炭上，从而达到脱除汞之目的；气体自上而下通过装有分子筛吸附剂的脱水塔，分子筛吸附剂高表面积体积比的特性使得该吸附床可以吸收水而产生干气，干气的水含量低于1×10^-6，经干燥和脱汞处理后的甲烷气体中水的含量<1ppm，汞含量小于10ng/m³；

6)液化：出干燥单元的甲烷气体进入液化单元，在液化单元采用混合制冷剂液化甲烷，甲烷被冷却后经气液分离器分离后，液相进入精馏塔中部进行精馏，塔釜获得LNG产品。

步骤1)中，是将调湿的垃圾经过刮板冲击由不同的筛网筛出，将玻璃陶土和厨余分离出来，并分离出塑料和全部的金属，以及6纸张来；将筛选后的可热解物质经剪切和滚压破碎到3～5mm粒径。用于热解垃圾的包括：有机质(厨余、纸张、纤维)、塑料、水分、无机物、金属。

所述步骤2)中以河砂、石英砂或者氧化铝小球为固体热载体。助燃剂为空气。

其中，所述步骤2)垃圾热解产生的热解气体由垃圾热解装置顶部逸出，经过热解装置顶部高温旋风除尘后，进入余热锅炉回收其热能产生蒸汽，给再生塔溶液的再生供热和CO变换反应提供蒸汽。

进一步地，回收热能后的垃圾热解气降温至50℃以下，进入压缩机增压到3.5MPa，然后进行垃圾热解气净化。

其中，所述步骤3)中碱液是30％氢氧化钠溶液、石灰乳或者氨水中的一种或多种；步骤3)中采用低温甲醇洗脱工艺和/或醇胺法脱除垃圾热解气中的H₂S、COS和CO₂，所述低温甲醇洗脱工艺中使用的甲醇失效后经再生塔再生，循环使用。

所述步骤3)中，脱氧反应器内采用活性氧化铝镀钯催化剂，去除气体中氧杂质和烃类杂质的高活性催化剂,活性氧化铝镀钯催化剂无须再生,操作简便安全,使用寿命长。进一步优选地，进入脱氧反应器之前垃圾热解气先用压缩机增压到3.5MPa。

其中，所述步骤3)中重烃脱除在两个装有分子筛(MS)、硅胶(SG)和活性炭(AC)的吸附塔中完成，运行时，一个塔处于吸附状态，另一个塔处于再生待用状态。热解气自上而下依次通过吸附床层，重烃被吸附脱除。在吸附床中重烃组份达到饱和前，吸附床由吸附状态切换到再生(解吸)状态。原料气进入另一已经完成再生的床层。饱和床通过再生循环解吸出重烃，再生过程包括加热和冷吹两个步骤。

进一步地，所述热解气经净化之后，分析所得气体中H₂/CO比值，当H₂/CO比值为1.0-3.2(不满足H₂/CO比值3.5)，则需要将部分热解气与水蒸汽一起进入混合器混合，然后进入热交换器和变换炉进行CO变换后再进行步骤4)的甲烷化，CO变换条件为：反应温度340℃,干气空速范围为500～700h-1,汽气比范围为0.35～0.7(水蒸汽和热解气比值)，用出变换炉的变换气为入口垃圾热解气换热升温；然后再经水冷器，温度降至35～42℃，进入气液分离器。

经过CO变换后气体中H₂/CO要达到3.2～3.6，再去甲烷化。根据这个目标计算与水蒸汽一起混合的热解气占全部热解气比例。

其中，垃圾热解气出口温度由130℃升至300～360℃；变换气由400～350℃降至150～180℃。然后经水冷器，温度降至40℃左右，然后进入气液分离器。

优选地，所述步骤4)中，采用2-6段甲烷化反应装置串联进行甲烷化反应。

甲烷化单元生成的气体中含有H₂O和Hg等杂质，H₂O会在低温下冻结而堵塞管道，Hg的存在会严重腐蚀液化冷箱中的铝制换热设备。当Hg(包括单质汞、汞离子及有机汞化合物)存在时，铝会与水反应生成白色粉末状的腐蚀产物，严重破坏铝的性质。极微量的Hg含量足以给铝制设备带来严重的破坏，而且Hg还会造成环境污染，以及检修过程中对人员的危害，因此在步骤6)液化前要进行脱水和脱汞处理，以免它们在低温下冻结而堵塞和腐蚀管道。

本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型提出的系统，可利用甲烷化产生的水蒸汽作为流化剂，利用热解气和烟气回收的热量产生的蒸汽给吸收塔的溶液再生和变换反应供热，通过组合垃圾热解技术、甲烷化技术和热能回收技术，实现垃圾固废处理，避免了二噁英和二次污染，并回收热量，实现热能资源的综合利用。同时城市垃圾的热解过程促进甲烷化产生的水蒸气分解成H自由基，H自由基与城市垃圾热解产生的挥发分反应，生成较多CO、CH₄和H₂，提高了氢碳比，改变热解进程和产物分布，有利于后续甲烷化反应，同时有效降低垃圾热解产生的固体半焦的产率。

2)采用本实用新型提出的系统，热解反应过程在无氧的条件下进行，没有二噁英产生，同时生成的垃圾碳被燃烧掉，放出的热量用于垃圾热解，不会造成二次污染；生产的LNG作为优质绿色、低碳的清洁燃料，具有储存、运输效率高，杂质含量少，燃烧清洁高效，气价低平稳定、经济效益好等优点，在城市大气污染治理和建设能源节约型、环境友好型城市的进程中，发挥着重要的作用。

本实用新型提出的系统，操作简单，甲烷损失量小，制得的气体满足LNG对原料气的气质指标要求。通过组合垃圾热解技术、甲烷化技术和热能回收技术，实现垃圾固废处理，避免了二噁英和二次污染，并回收热量，实现热能资源的综合利用。

附图说明

图1为本实用新型实施例1系统图。

图2为本实用新型实施例1流程图。

图3为本实用新型实施例2系统图。

图4为本实用新型实施例2流程图。

具体实施方式

现以以下实施例来说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。实施例中使用的手段，如无特别说明，均使用本领域常规的手段。

实施例1：

见图1、图2，用垃圾热解气制取LNG的系统，没有CO变换单元的系统包括：筛分和破碎单元、垃圾热解单元、热解气净化单元、甲烷化单元、干燥单元和液化单元，以上单元依次通过管路连接；

其中，所述垃圾热解单元包括垃圾热解装置，所述垃圾热解装置的烟气出口连接有余热锅炉，所述垃圾热解装置的固体物料出口连接有燃烧装置；所述热解气净化单元包括依次串联连接的洗涤塔、二个脱重烃塔、吸收塔和脱氧反应器；所述干燥单元包括依次串联连接的干燥塔、脱汞塔、过滤器，液化单元包括依次连接的低温换热器、气液分离器、精馏塔和贮罐；

其中，所述垃圾热解装置通过蒸汽管道连接所述甲烷化单元；所述余热锅炉的蒸汽出口通过蒸汽管道连接用于甲醇再生的再生塔的再沸器的入口。

其中，甲烷化单元是由4段甲烷化反应装置串联组成。二个脱重烃塔的进气口均通过管道连接洗涤塔，管道上设置有阀门；二个脱重烃塔的出气口均通过管道连接吸收塔，管道上设置有阀门；脱重烃塔内从上到下放置三层脱重烃剂，第一层脱重烃剂为分子筛(MS)、第二层脱重烃剂为硅胶(SG)第三层脱重烃剂为活性炭(AC)。

其中，所述吸收塔和脱氧反应器之间设置有压缩机；所述余热锅炉和热解气净化单元之间设置有压缩机。

采用本实施例的系统垃圾热解制取LNG的过程为：

1.筛分和破碎：采用半湿式分选系统将城市生活垃圾进行分类筛选和破碎，调湿的垃圾经过刮板冲击由不同的筛网筛出，将玻璃陶土和厨余分离出来(将垃圾里的玻璃陶土的90％分离出来，将厨余分离出来，玻璃陶土不去热解，厨余送去热解)；筛网分离出塑料和全部的金属，以及纸张，组成可热解垃圾；将筛选后的可热解垃圾经剪切和滚压破碎到3-5mm粒径，送入垃圾热解系统。

2.垃圾热解：将破碎后的可热解垃圾送入垃圾热解装置，垃圾热解装置以来自甲烷化产生的蒸汽作为流化介质，河砂为热载体进行流态化燃烧，将垃圾快速加热到850℃并迅速热解，热解气体由顶部逸出，经过顶部高温旋风除尘后，进入余热锅炉回收其热能产生中压蒸汽，给再生塔溶液的再生供热，结果余热锅炉降温至50℃以下的热解气体经压缩机增压到3.5MPa，然后进入热解气净化单元，

垃圾热解后产生的半焦和热载体一起经管路进入燃烧装置，在燃烧装置内，通入助燃剂将半焦燃烧，热载体被加热到1000℃；燃烧装置产生烟气由顶部逸出进入汽包产生蒸汽。在燃烧装置操作速度较高(是半焦和热载体的通入速度＞5m/s)，加热的热载体被带至燃烧装置顶部经旋风分离和输送装置进入垃圾热解装置，热载体在热解装置和燃烧装置中间构成循环。

3.热解气净化：垃圾热解气中CH₄占30％(体积含量)，H₂占31.2％(体积含量)，CO占8.8％(体积含量)，CO₂(体积含量)占18％(体积含量)，H₂S占2％(体积含量)，O₂占1％(体积含量)，C_nH_m占6％(体积含量)，N₂占2％(体积含量)，其余为少量的HCl和水蒸汽。出压缩机的垃圾热解气进入洗涤塔底部，与洗涤塔中的30％氢氧化钠溶液逆流接触，脱除热解气中的HCl等气体，经洗涤塔洗涤后的HCl的脱除率为99.5％；出洗涤塔的垃圾热解气进入脱重烃塔底部，重烃脱除在两个装有分子筛(MS)、硅胶(SG)和活性炭(AC)(三种物质分层放置)的吸附塔中完成。正常操作下，一个塔处于吸附状态，另一个塔处于再生待用状态。热解气自上而下依次通过吸附床层，重烃被吸附脱除。在吸附床中重烃组份达到饱和前，吸附床必须由吸附状态切换到再生(解吸)状态。原料气进入另一已经完成再生的床层。饱和床通过再生循环解吸出重烃，再生过程包括加热和冷吹两个步骤。

脱重烃后的垃圾热解气中C_nH_m的含量≤10ppm；出脱重烃塔的垃圾热解气进入吸收塔，采用低温甲醇洗脱工艺脱除垃圾热解气中的H₂S、COS和CO₂，经吸收塔处理后的H₂S含量为0.02ppm，总硫含量为0.08ppm，CO₂的含量为15ppm，甲醇经再生塔再生，循环使用。出吸收塔的垃圾热解气通过压缩机增压到3.5Mpa，进入脱氧反应器，在反应温度为130℃的条件下经活性氧化铝镀钯催化剂脱氧后，氧气含量为1ppm；出脱氧反应器的垃圾热解气进入甲烷化单元。

4.甲烷化：脱氧后的垃圾热解气通过装有镍催化剂的反应器而生成甲烷，反应的温度通过将甲烷化生成的气体循环到甲烷化反应器入口来控制，即将甲烷化生成的气体循环到甲烷化反应器入口，通过稀释原料气来降低反应的热量，维持反应气体出口温度低于催化剂的最高耐受温度700℃，反应气进口的温度为300～400℃。反应产生的热量用来产蒸汽，产生的蒸汽用于热解系统作为流化介质。控制反应压力为3.5Mpa，反应温度为280℃，一氧化碳转化率为99.95％、二氧化碳转化率为99.92％，得到高纯的甲烷。

5.干燥和脱汞：甲烷化后气体脱水，气体自上而下通过装有分子筛吸附剂的脱水塔，分子筛吸附剂高表面积体积比的特性使得该吸附床可以吸收水而产生干气(水含量低于1×10^-6)。脱水后气体中水的含量<1ppm(常压露点低于-70℃)；脱水后的气体进入脱汞塔脱汞，脱汞塔为装有载硫活性炭的填料塔(用装有浸硫活性炭吸附床脱汞，汞与浸硫活性炭上的硫产生化学反应生成硫化汞，吸附在活性炭上，从而达到脱除汞之目的)，脱汞塔出口汞含量为8ng/m³，出脱汞塔的气体经过过滤器脱除夹带的活性炭粉尘后进入液化工段。

6.液化：液化装置采用混合制冷剂(MRC)制冷技术(混合制冷剂液化流程MRC组份是以C_l至C₅的碳氢化合物及N₂等五种以上的多组份混合制冷剂为工作介质，进行逐级的冷凝、蒸发、节流膨胀得到不同温度水平的制冷量，以达到逐步冷却和生产液化天然气的目的)。干燥后的甲烷化气进入冷箱内的各段换热器被低温介质冷却，温度达到-170℃，以汽液混合物形式进入气液分离器，气相部分(富H₂/N₂气体，称为再生气)经过过冷、后去主换热器复热送出冷箱，回到热解气净化步骤；液相节流后进入精馏塔中部进行低温精馏，取-170℃馏分，确保在分离不凝气体时减少甲烷的带出量，塔釜获得产物为LNG，经过冷器过冷后送至常压LNG贮罐中储存，产物LNG中甲烷含量为98.5％。精馏塔顶部抽出驰放气回主换热器复热后送出冷箱至干燥脱汞部分用做再生气。

实施例2

见图3和图4，包括CO变换单元的制取LNG的系统，包括筛分和破碎单元、垃圾热解单元、热解气净化单元、CO变换单元、甲烷化单元、干燥单元和液化单元，以上单元依次通过管路连接；

其中，所述垃圾热解单元包括垃圾热解装置，所述垃圾热解装置的烟气出口连接有余热锅炉，所述垃圾热解装置的固体物料出口连接有燃烧装置；所述热解气净化单元包括依次串联连接的洗涤塔、二个脱重烃塔(设置同实施例1)、吸收塔和脱氧反应器；所述干燥单元包括依次串联连接的干燥设备和脱汞设备，液化单元包括依次连接的低温换热器、气液分离器、精馏塔和贮罐；

其中，所述垃圾热解装置通过蒸汽管道连接所述甲烷化单元；所述余热锅炉的蒸汽出口通过蒸汽管道连接甲醇再生的再生塔的再沸器的入口、CO变换单元的热交换器的加热介质入口。

CO变换单元设置有气体进口和气体出口，热解气净化单元通过管道连接CO变换单元的气体进口，甲烷化单元通过管道连接CO变换单元的气体出口；所述CO变换单元包括顺次连接的油水分离器、混合器、热交换器、变换炉，以及通过管路连接的水冷器和气液分离器；

其中，所述甲烷化单元是由3段甲烷化反应装置串联组成。

采用本实施例的系统热解制备LNG的过程为：

1.筛分和破碎：和实施例1相同。

2.垃圾热解：和实施例1相同。

3.热解气净化：垃圾热解气中CH₄占26％(体积含量)，H₂占28％(体积含量)，CO约占19％(体积含量)，CO₂(体积含量)占16％(体积含量)，H₂S占2％(体积含量)，O₂占1％(体积含量)，C_nH_m占6％(体积含量)，N₂占2％(体积含量)，其余为少量的HCl和水蒸汽，出压缩机的垃圾热解气进入洗涤塔底部，与洗涤塔中的30％氢氧化钠溶液逆流接触，脱除热解气中的HCl等气体，经洗涤塔洗涤后的HCl的脱除率为99.7；出洗涤塔的垃圾热解气进入脱重烃塔底部，在脱重烃塔内脱除C_nH_m，脱重烃后的垃圾热解气中C_nH_m的含量为6pm；出脱重烃塔的垃圾热解气进入吸收塔，采用低温甲醇洗脱工艺脱除垃圾热解气中的H₂S、COS和CO₂，经吸收塔处理后的H₂S含量为0.03ppm，总硫含量为0.05m，CO₂的含量为20ppm，甲醇经再生塔再生，循环使用；出吸收塔的垃圾热解气通过压缩机增压到3.5Mpa，进入脱氧反应器，在反应温度为130℃的条件下经脱氧催化剂脱氧后，氧气含量为0.4ppm；出脱氧反应器的垃圾热解气进入CO变换单元。

4.CO变换：增压后的垃圾热解气体经油水分离器分离掉压缩过程中夹带的油水，65％的垃圾热解气与来自余热锅炉和汽包的水蒸汽一起进入混合器使蒸汽与热解气充分混合然后CO变换，其余35％直接去甲烷化(根据热解气体成分来调整，垃圾热解气中按体积含量计，CH₄占26％，H₂占28％，CO约占19％，CO₂占16％，H₂S占2％，O₂占1％，C_nH_m占6％，N₂占2％，其余为少量的HCl和水蒸汽)进入热交换器，用出变换炉的变换气为入口垃圾热解气换热升温。垃圾热解气由130℃升至300-360℃；变换气由400-350℃降至150-180℃。然后经水冷器，温度降至40℃左右，然后进入气液分离器，经过CO变换后气体中H₂/CO为3.5左右，再去甲烷化。

CO变换条件为：反应温度340℃,干气空速范围为600h-1,汽气比范围为0.5。

5.甲烷化：变换后的垃圾热解气通过装有镍催化剂的反应器而生成甲烷，反应的温度通过将甲烷化生成的气体循环到甲烷化反应器入口来控制，反应产生的热量用来产蒸汽，产生的蒸汽用于热解系统作为流化介质，同时采用最终净化反应器来降低残余CO的浓度，在反应压力为3.5Mpa，反应温度为280℃时，一氧化碳转化率为99.95％、二氧化碳转化率≥99.9％以上，得到高纯的甲烷。

6.干燥：和本实用新型的实施例1相同。

7.液化：和本实用新型的实施例1相同。

以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种用垃圾热解气制取LNG的系统，其特征在于，包括筛分和破碎单元、垃圾热解单元、热解气净化单元、甲烷化单元、干燥单元和液化单元，以上单元依次通过管路连接；

其中，所述垃圾热解单元包括垃圾热解装置，所述垃圾热解装置的烟气出口连接有余热锅炉，所述垃圾热解装置的固体物料出口连接有燃烧装置；所述热解气净化单元包括依次串联连接的洗涤塔、脱重烃塔、用甲醇进行吸收的吸收塔和脱氧反应器；所述干燥单元包括依次串联连接的干燥设备和脱汞设备，液化单元包括依次连接的低温换热器、气液分离器、精馏塔和贮罐；

其中，所述垃圾热解装置通过蒸汽管道连接所述甲烷化单元；所述余热锅炉的蒸汽出口通过蒸汽管道连接用于甲醇再生的再生塔。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括CO变换单元，所述CO变换单元设置有气体进口和气体出口，热解气净化单元通过管道连接CO变换单元的气体进口，甲烷化单元通过管道连接CO变换单元的气体出口；

其中，所述热交换器为列管换热器，变换炉的气体出口通过管路连接所述热交换器的加热介质入口，所述余热锅炉的蒸汽出口通过蒸汽管道也连接所述热交换器的加热介质入口；所述热交换器的加热介质出口连接所述水冷器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱重烃塔有二个，均设置有进气口和出气口，二个脱重烃塔的进气口均通过管道连接洗涤塔，管道上设置有阀门；二个脱重烃塔的出气口均通过管道连接吸收塔，管道上设置有阀门；脱重烃塔内从上到下放置三层脱重烃剂，第一层脱重烃剂为分子筛、第二层脱重烃剂为硅胶、第三层脱重烃剂为活性炭。

4.根据权利要求1～3任一所述的系统，其特征在于，所述甲烷化单元是由2-6段甲烷化反应装置串联组成。

5.根据权利要求1～3任一所述的系统，其特征在于，所述干燥单元包括过滤器，过滤器连接在脱汞设备之后。

6.根据权利要求1～3任一所述的系统，其特征在于，所述用甲醇进行吸收的吸收塔和脱氧反应器之间设置有压缩机；所述余热锅炉和热解气净化单元之间设置有压缩机。