焦炉煤气制液化天然气工艺知识简介

焦炉煤气制液化天然气工艺知识简介

一、常见燃料气体英文缩写：

         NG:是指天然气。

 SNG：是指替代天然气。

 CNG：是指压缩天然气。

 LNG:是指液化天然气。

LPG：是指液化石油气。

COG：是指焦炉煤气。

BOG：是指闪蒸气。

二、液化天然气LNG的基本性质：

       LNG是常压下气态的天然气通过冷却至-162℃，使之凝结成液体，其体积缩小到气态时的1/625，其熔点-182℃，闪点-188℃，沸点-161.5℃，相对密度0.43t/m³，引燃温度538℃，爆炸极限5.3—15%。

三、焦炉煤气制合成天然气原理

由于焦炉煤气中CO和CO₂的总含量约为10% (v/v)，多碳烃的含量为2~3%，以及约55% (v/v)的H₂，所以可以利用甲烷化反应生成甲烷，主反应见反应式 (1)和 (2)：

CO+3H₂→CH4+H2O  △H0=-206kJ/mol   (1)

CO2+4H2→CH4+2H2O △H0=-178kJ/mol   (2)

焦炉煤气中还有少量O₂，可与氢气反应生成水，见反应式(3)：

      从反应式 (1)、(2)和 (3)可知，这三个反应都是很强的放热反应，在反应过程中反应热可使甲烷化炉的温度升高到650℃左右。这不仅使催化剂由于多碳烃裂解而结碳，还可能容易使不耐高温的甲烷化催化剂烧结而失活。

四、工艺流程简介

      焦炉煤气先经过粗脱萘焦油器，脱除煤气中的焦油和萘，使煤气中萘含量降低到≤50mg/Nm³，焦油含量降低到≤5mg/Nm³。然后经焦炉煤气压缩机压缩后进入精脱萘、焦油、和苯变温吸附单元，进一步脱除焦炉煤气中的焦油、萘、苯等杂质，保证焦炉气中氨含量＜10ppm，萘＜10ppm，焦油＜1ppm。

      精脱苯、萘、焦油的焦炉煤气进入粗脱硫罐，使焦炉煤气中的H₂S≤1mg/Nm³，然后进入预加氢反应器、一级加氢转化反应器、氧化锌精脱硫塔、二级加氢转化反应器和氧化锌精脱硫，对焦炉气中的硫醇、硫醚、COS、CS₂等有机硫及无机硫H₂S进行精脱硫，使焦炉煤气中的总硫含量小于0.1ppm。

      净化后的焦炉煤气进入甲烷化反应器，一氧化碳和二氧化碳通过与氢气反应基本上全部转化为甲烷。甲烷化后的焦炉气含甲烷量在65%左右，称为富甲烷气。富甲烷气经过过滤器进脱水装置进行脱水，然后依次经过脱汞单位、过滤单元进换热器，出换热器后进精馏塔从塔顶脱除氮气和氢气，塔底获得的LNG产品再次经换热器过冷后送到LNG贮罐常压储存。其基本工艺线路如下：

    管道天然气制液化天然气已是相当成熟的工艺，而焦炉煤气制LNG由于与管道天然气制LNG原料气成分具有一定的区别，在焦炉气制LNG工艺中最关键的是焦炉气甲烷化反应和富甲烷气中氮气和氢气的深冷分离，这两点也是与管道天然气制LNG工艺所不同之处。

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