焦炉煤气制LNG/CNG

泰安阳光天润化工工程有限公司一直从事焦炉煤气的净化、煤气深加工等技术研发及推广工作。先后服务过 100 余家焦化企业的煤气净化工程项目 , 为焦化企业的进步和发展做出了一定的贡献。焦炉煤气中的主要成分为 H₂ 和 CH₄，其余还有 CO、CO₂、N₂、CnHm 等。其中 CH₄( 甲烷 ) 是天然气的主要成分 , 把煤气中的 CH₄ 提取出来达到一定的浓度天然气。由于我国的焦化主要生产区分布在山西、内蒙、新疆、河北、山东等省份 , 尤其是山西、内蒙、新疆地区 , 地域偏僻 , 焦炉煤气利用率低 , 大部分做放散处理。不但浪费能源 , 而且还污染环境。加入转化成天然气可以并入天然气管网或者以 CNG、LNG 形式运输到内地进行销售可以缓解国内对天然气的供需矛盾。

目前国内利用焦炉煤气生产天然气的企业 , 大部分都是做大中型的装置 , 产品基本上是液化天然气 (LNG)。生产 LNG 投资大建设周期长 , 由于受国际油价的影响国内 LNG 的经济效益较差。

我公司针对焦化企业相对分散 , 焦炉煤气剩余量不均匀 , 而且偏少的状况。联合有关科研单位历经三年时间 , 研发出撬块化的焦炉煤气生产天燃气的成套装置并成功在山东、宁夏投入运行。

一、撬块化天然气生产成套装置的特点

1.由于装置是撬块化设计 , 装置占地面积小。一套处理煤气 10000Nm³/h 的装置 , 预处理、净化、甲烷化及纯化就在两个撬上 , 核心装置占地面积约 1500m²

2.建设周期短。核心装置可以工程化预制。5000~10000Nm³/h 的装置 , 完全可以在工厂内加工预制完成。压缩机也是撬装化设计制造，减少了现场的施工时间。

3.由于是模块化设计 , 生产规模可自由组合。单套处理煤气 5000Nm³/h 和 10000Nm³/h 的模块可以组合成不同的规模。

4.解决焦化厂富裕煤气较少而无法利用的难题。我们调研过好多企业 , 剩余煤气量 5 0 0 0 ~10000Nm³/h 建设一套大中型装置 , 投资大 , 周期长。

5.可以生产多种产品 , 调整灵活。本装置可以生产 SNG( 合成天然气 ), 和燃气公司联合直接送管网 , 满足居民生活用气可以生产 CNG( 压缩天然气 ), 和加气站联合；尾气中的氢气也可以提浓回收，外售氢气。

6.装置投资小。本成套装置投资比常规设计可节约 15~30%。

7.项目经济效益显著。由于是根据当地的具体情况进行设计建设 , 产品以主要是直接送管网销售,并且可以回收部分氢气外售，因此生产成本较低。每立方米煤气增值 0.5~0.8 元 /Nm³

8.生产工艺技术先进、自动化程度高、压力等级低 , 易于操作和管理 , 是中小焦化企业的富裕煤气深加工的理想出路。

二、工艺原理

首先焦炉煤气经过预处理 , 去除煤气中硫、苯、萘及焦油等。然后通过加氢反应 , 把煤气中的有机硫转化成硫化氢而脱除掉。然后在催化剂的作用下 , 利用焦炉煤气中的富裕的氢气和一氧化碳、二氧化碳通过甲烷化反应 , 合成甲烷。甲烷化后的混合气体经过分离将混合气中甲烷浓度提高到96~98% 即为天然气。产品形态可以是 SNG( 合成天然气 )、CNG( 压缩天然气 )、LNG( 液化天然气 )。

三、工艺流程

气柜→煤气预处理→煤气压缩→煤气净化→甲烷化合成

                            ↓

                  天然气管网←SNG←PSA分离

                          ↓  ↓

                       SNG压缩  PSA-H₂

                          ↓  ↓

                  去加气站←CNGH2  外售

四、生产成本及效益(以生产SNG计算)