CN206428204U - 一种焦炉煤气制lng联产甲醇的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及焦化/钢厂行业焦炉煤气综合利用技术领域，具体地说是一种焦炉煤气制LNG联产甲醇的装置，其特征在于，包括压缩机、加氢脱硫装置、MDEA脱碳装置、甲醇合成装置、原料气分液罐、TSA吸附塔、TSA加热器、PSA吸附塔、预干燥塔、干燥塔、再生气加热器、脱汞反应器、LNG深冷分离系统、LNG储罐及装车系统。本实用新型与现有技术相比，降低了污水处理厂的处理负荷；实现了下游产品多样化，经济效益更好；可以在原焦炉煤气制甲醇的生产工艺上进行改造，可以有效的保留原焦炉煤气制甲醇的生产工艺中的压缩、脱硫、脱碳等工序，因此项目实施灵活、有效节约一次性投资、可行性更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及焦化/钢厂行业焦炉煤气综合利用技术领域，具体地说是一种焦炉煤气制LNG联产甲醇的装置。
背景技术
焦炉煤气是炼焦的副产品，其主要成份为H2、CH4、CO和CO2，是一种良好的化工原料和高热值燃料。但其所含杂质如各种形态硫、焦油、苯、萘、氨和HCN等种类繁多，成份复杂，严重影响了其使用范围。之前较为成熟且经济的方式是以焦炉煤气为原料生产甲醇，但是由于受甲醇产品市场的影响和资金限制，规划生产甲醇的企业均停止了进展。因此，大规模的焦炉煤气面临直接被排放的危机，这成为困扰企业和政府的难题。
现有的焦炉煤气作为燃料直接燃烧或者燃烧后发电，焦炉煤气的热值平均值约为4100～4200kcal/m3，直接燃烧或者燃烧后发电可以利用焦炉煤气的热值，但是同时会排放SO2和NOx等污染物，造成环境污染。
现有的焦炉煤气制甲醇的方法工艺步骤如图1所示，焦炉煤气依次通过压缩处理、预处理、加氢脱硫处理、湿法脱碳处理、焦炉煤气转化处理和甲醇合成处理后制备甲醇产品。但是，这种工艺对于焦炉煤气利用率较低，并且在生产过程中存在二次污染的情况。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，设计一种流程装置能对焦炉煤气中CH4、H2、CO、CO2等有效组分的充分利用，实现焦炉煤气利用后产品多元化，并且还尽可能避免了对环境的污染。
实现上述目的，设计一种焦炉煤气制LNG联产甲醇的装置，其特征在于，
包括压缩机、加氢脱硫装置、MDEA脱碳装置、甲醇合成装置、原料气分液罐、TSA吸附塔、TSA加热器、PSA吸附塔、预干燥塔、干燥塔、再生气加热器、脱汞反应器、LNG深冷分离系统、LNG储罐及装车系统；
压缩机的一级进口用于输入焦炉煤气原料，压缩机的二级出口连接原料气分液罐，原料气分液罐的上端与TSA吸附塔的塔底支管上的第一旁路连接，TSA吸附塔的塔顶的旁路与PSA吸附塔的塔底的一路分支连接，PSA吸附塔的塔顶的一路分支的出口端连接压缩机的三级进口、加氢脱硫装置、MDEA脱碳装置、预干燥塔的塔底的一路分支，预干燥塔的塔顶的一路分支与干燥塔的塔底的一路分支连接，干燥塔的塔顶的一路分支与脱汞反应器的输入端连接，脱汞反应器输出端依次连接LNG深冷分离系统和LNG储罐及装车系统；
LNG深冷分离系统的出口端分四路，第一路依次连接再生气加热器、干燥塔的塔顶的另一路分支；第二路与干燥塔的塔顶的另一路分支连接；第三路与预干燥塔的塔顶的另一分支连接；第四路连接甲醇合成装置的进料口；
甲醇合成装置的驰放气出口分两路：驰放气出口第一路与PSA预处理塔的塔顶主管连接；驰放气出口第二路再分两股：驰放气出口第二路第一股连接TSA加热器的进口，TSA加热器的出口与TSA预处理塔的塔顶主管连接；驰放气出口第二路第二股与TSA预处理塔的塔顶主管连接；
PSA预处理塔的塔底的再生后的驰放气出口和TSA预处理塔的塔底的再生后的驰放气出口分别再与燃料气管网连接。
所述的TSA吸附塔设有三个。
所述的PSA吸附塔设有三个。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优势：
焦炉煤气压缩工段，焦炉煤气经压缩机二级出口依次进行TSA预处理和PSA脱苯，焦炉煤气中不再含有萘、焦油、苯等杂质，因此返回压缩机三级进口后，压缩机三级和四级不再排放污水，降低了污水处理厂的处理负荷；
装置制备出的主要产品LNG和甲醇，实现了下游产品多样化，产品的市场适应性更好，经济效益更好；
可以在原焦炉煤气制甲醇的生产工艺上进行改造，可以有效的保留原焦炉煤气制甲醇的生产工艺中的压缩、脱硫、脱碳等工序，因此项目实施灵活、有效节约一次性投资、可行性更高。
附图说明
图1是现有的焦炉煤气制甲醇的工艺步骤示意图。
图2是本实用新型在实施例中工艺步骤流程示意图。
图3是本实用新型在实施例中TSA预处理工序的连接示意图。
图4是本实用新型在实施例中PSA预处理工序的连接示意图。
图5是本实用新型在实施例中深冷工序的连接示意图。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型作进一步地说明。
本实用新型中LNG指液化天然气；TSA指变温吸附；PSA指变压吸附；MDEA脱碳指湿法脱碳。
实施例1
本实用新型中未示出压缩机、加氢脱硫装置、MDEA脱碳装置，参见图3～图5，一种焦炉煤气制LNG联产甲醇的装置，其特征在于，
包括压缩机、加氢脱硫装置、MDEA脱碳装置、甲醇合成装置、原料气分液罐1-6、TSA吸附塔1、TSA加热器1-5、PSA吸附塔2、预干燥塔3、干燥塔4、再生气加热器4-1、脱汞反应器5、LNG深冷分离系统6、LNG储罐及装车系统7；
压缩机的一级进口用于输入焦炉煤气原料，压缩机的二级出口连接原料气分液罐1-6，原料气分液罐1-6的上端与TSA吸附塔1的塔底支管上的第一旁路连接，TSA吸附塔1的塔顶的旁路与PSA吸附塔2的塔底的一路分支连接，PSA吸附塔2的塔顶的一路分支的出口端连接压缩机的三级进口、加氢脱硫装置、MDEA脱碳装置、预干燥塔3的塔底的一路分支，预干燥塔3的塔顶的一路分支与干燥塔4的塔底的一路分支连接，干燥塔4的塔顶的一路分支与脱汞反应器5的输入端连接，脱汞反应器5输出端依次连接LNG深冷分离系统6和LNG储罐及装车系统7；
LNG深冷分离系统6的出口端分四路，第一路依次连接再生气加热器4-1、干燥塔4的塔顶的另一路分支；第二路与干燥塔4的塔顶的另一分支连接；第三路与预干燥塔3的塔顶的另一分支连接；第四路连接甲醇合成装置的进料口；
甲醇合成装置的驰放气出口分两路：驰放气出口第一路与PSA预处理塔2的塔顶主管连接；驰放气出口第二路再分两股：驰放气出口第二路第一股连接TSA加热器1-5的进口，TSA加热器1-5的出口与TSA预处理塔1的塔顶主管连接；驰放气出口第二路第二股与TSA预处理塔1的塔顶主管连接；
PSA预处理塔2的塔底的再生后的驰放气出口和TSA预处理塔1的塔底的再生后的驰放气出口分别再与燃料气管网连接。
参见图2，其中，焦炉煤气原料从压缩机一级进口进入压缩后，再从压缩机二级出口出来，流经工艺管道与原料气分液罐1-6，原料气分液罐1-6上端通过工艺管道与TSA吸附塔1的塔底连接，焦炉煤气自TSA吸附塔1的塔底通过TSA吸附塔装填的吸附剂床层后，从TSA吸附塔1的塔顶排出后通过工艺管道与PSA吸附塔2的塔底连接，通过TSA预处理的焦炉煤气自PSA吸附塔2的塔底通过PSA吸附塔装填的吸附剂床层后，从PSA吸附塔2的塔顶排出后再返回压缩机的三级进口，经过压缩后从压缩机的四级出口出来依次经加氢脱硫装置进行脱硫、MDEA脱碳装置进行脱碳处理，脱碳后的焦炉煤气通过工艺管道与预干燥塔3的塔底连接，脱碳后的脱碳气自预干燥塔3的塔底通过预干燥塔装填的吸附剂床层后，从预干燥塔3的塔顶排出后通过工艺管道与干燥塔4的塔底连接，通过TSA预处理的焦炉煤气自干燥塔4的塔底通过干燥塔装填的吸附剂床层后，从干燥塔4的塔顶排出后经过工艺管道与脱汞反应器5连接后，从脱汞反应器5输出端通过工艺管道进入LNG深冷分离系统6和LNG储罐及装车系统进行LNG装车7；
从LNG深冷分离系统6的出口端出来的冷箱排放气分四路，第一路先连接再生气加热器4-1进行加热后，通过工艺管道与干燥塔4的塔顶的另一路分支连接，冷箱排放气再从干燥塔4的塔底排出；第二路直接通过工艺管道与干与干燥塔4的塔顶的另一路分支连接，再从干燥塔4的塔底排出；第三路通过工艺管道与预干燥塔3的塔顶的另一分支连接，再从预干燥塔3的塔底排出；第四路连接甲醇合成装置的进料口，即第四路冷箱排放气直接从LNG深冷分离系统6出来后与前三路冷箱排放气混合后，通过工艺管道送至甲醇合成装置进行甲醇合成；
甲醇合成装置的驰放气出口分两路：驰放气出口第一路与PSA预处理塔2的塔顶主管连接；驰放气出口第二路再分两股：驰放气出口第二路第一股连接TSA加热器1-5的进口，TSA加热器1-5的出口与TSA预处理塔1的塔顶主管连接；驰放气出口第二路第二股与TSA预处理塔1的塔顶主管连接；
PSA预处理塔2的塔底的驰放气出口和TSA预处理塔1的塔底的驰放气出口分别再与燃料气管网连接。也即甲醇合成装置的驰放气经过PSA预处理塔2和TSA预处理塔1的塔顶后，分别从塔底再送入燃料气管网。
参见图2，焦炉煤气先经过焦炉煤气压缩机加压至0.45～0.6Mpa后，再经过TSA预处理和PSA脱苯除去萘、焦油、NH3、苯及其它重烃化合物等，再经过焦炉煤气压缩机加压至2.5Mpa后送入加氢脱硫装置进行脱硫，再送入MDEA脱碳装置进行脱碳，脱碳后的焦炉煤气再进行LNG深冷分离，得到产品LNG；同时冷箱排放气和MDEA脱碳装置脱碳时产生的富CO2气作为甲醇合成的原料气之一与其他富碳气生产甲醇；所述的LNG深冷分离系统6依次进行预干燥、干燥、脱汞、深冷处理。本例中，TSA预处理可由3台TSA吸附塔1、1台TSA加热器1-5组成。来自焦炉煤气压缩机二级出口的焦炉煤气进入TSA预处理工序后，自塔底进入处于吸附状态的2台TSA吸附塔进行吸附杂质、另1台处于再生状态，3台TSA吸附塔交替工作实现焦炉煤气的净化。
本例中经过LNG深冷分离系统6中的干燥处理后，进入深冷工段的脱碳气已经达到表1中的指标：
表1
| 杂质名称 | 控制指标 |
| 水 | ＜1ppmV |
| CO2 | ＜50ppmV |
| H2S | 0.1ppmV |
| COS | 0.1ppmV |
| 硫化物总量 | ≤1mg/m3 |
| 汞 | ＜0.01μg/m3 |
| 芳香族化合物 | ＜10ppmV |
综上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
Claims (3)
1.一种焦炉煤气制LNG联产甲醇的装置，其特征在于，
包括压缩机、加氢脱硫装置、MDEA脱碳装置、甲醇合成装置、原料气分液罐(1-6)、TSA吸附塔(1)、TSA加热器(1-5)、PSA吸附塔(2)、预干燥塔(3)、干燥塔(4)、再生气加热器(4-1)、脱汞反应器(5)、LNG深冷分离系统(6)、LNG储罐及装车系统(7)；
压缩机的一级进口用于输入焦炉煤气原料，压缩机的二级出口连接原料气分液罐(1-6)，原料气分液罐(1-6)的上端与TSA吸附塔(1)的塔底支管上的第一旁路连接，TSA吸附塔(1)的塔顶的旁路与PSA吸附塔(2)的塔底的一路分支连接，PSA吸附塔(2)的塔顶的一路分支的出口端连接压缩机的三级进口、加氢脱硫装置、MDEA脱碳装置、预干燥塔(3)的塔底的一路分支，预干燥塔(3)的塔顶的一路分支与干燥塔(4)的塔底的一路分支连接，干燥塔(4)的塔顶的一路分支与脱汞反应器(5)的输入端连接，脱汞反应器(5)输出端依次连接LNG深冷分离系统(6)和LNG储罐及装车系统(7)；
LNG深冷分离系统(6)的出口端分四路，第一路依次连接再生气加热器(4-1)、干燥塔(4)的塔顶的另一路分支；第二路与干燥塔(4)的塔顶的另一路分支连接；第三路与预干燥塔(3)的塔顶的另一分支连接；第四路连接甲醇合成装置的进料口；
甲醇合成装置的驰放气出口分两路：驰放气出口第一路与PSA预处理塔(2)的塔顶主管连接；驰放气出口第二路再分两股：驰放气出口第二路第一股连接TSA加热器(1-5)的进口，TSA加热器(1-5)的出口与TSA预处理塔(1)的塔顶主管连接；驰放气出口第二路第二股与TSA预处理塔(1)的塔顶主管连接；
PSA预处理塔(2)的塔底的再生后的驰放气出口和TSA预处理塔(1)的塔底的再生后的驰放气出口分别再与燃料气管网连接。
2.如权利要求1所述的一种焦炉煤气制LNG联产甲醇的装置，其特征在于，所述的TSA吸附塔设有三个。
3.如权利要求1所述的一种焦炉煤气制LNG联产甲醇的装置，其特征在于，所述的PSA吸附塔设有三个。
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| CN106753628A (zh) * | 2017-01-19 | 2017-05-31 | 上海华西化工科技有限公司 | 一种焦炉煤气制lng联产甲醇的方法及装置 |
| CN114773154A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-22 | 迁安市乾元科技有限公司 | 一种用焦炉煤气联产lng和甲醇的方法 |
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