一种焦炉煤气综合利用方法技术

本发明专利技术公开了一种焦炉煤气综合利用方法，包括：将焦炉煤气通过变温吸附（TSA）、精脱硫、变压吸附（PSA）将其中的氢提出来，形成高含氢气体和甲烷含量在～50%的解析气两种气体；将高含氢气体补氮气，再经甲烷化净化，去氨合成在催化、高温、高压条件下生成产品液氨。将解析气送入甲烷液化系统中，压缩至2.5MPa，再经甲烷合成、脱碳、脱水纯化、深冷分离，最终形成液化甲烷（LNG）产品。采用了上述方案以后，能够对焦炉煤气进行综合利用，得到两个产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种焦炉煤气综合利用方法。
技术介绍
焦炉煤气，又称焦炉气，由于可燃成分多，属于高热值煤气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品，一般作为燃料，产品附加值低。焦炉气是混合物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可产生焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%)、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。焦炉煤气的特点：1、焦炉煤气发热值高16720—18810kJ/m3，可燃成分较高（约90%左右）；2、焦炉煤气是无色有臭味的气体；3、焦炉煤气因含有CO和少量的H2S而有毒；4、焦炉煤气含氢多，燃烧速度快，火焰较短；5、焦炉煤气如果净化不好，将含有较多的焦油和萘，就会堵塞管道和管件，给调火工作带来困难；6、着火温度为600~650℃。7、焦炉煤气密度为0.45~0.50Kg/Nm3。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种焦炉煤气综合利用方法。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种焦炉煤气综合利用方法，包括：步骤1）将焦炉煤气加压至0.05MPa，通过变温吸附工序，脱除焦炉煤气中的有害成份焦油、苯、萘、硫。步骤2）对上述气体送入压缩机加压至0.8MPa，先进行精脱硫，再进变压吸附，将其中的氢提出来，形成高含氢气体、及甲烷含量在～50%的解析气的两种气体；步骤3）对高含氢气体加入氮气，经甲烷化净化，并送入压缩机加压至22MPa进入氨合成工序，使得氢气和氮气在催化作用下合成液氨。步骤4）将解析气送入压缩机加压至2.5MPa，经甲烷合成、脱碳、脱水纯化、深冷分离，最终形成液化甲烷。进一步地，优选的是，步骤3）步骤4）中，变压吸附后将氢和解析气分别同时加压、净化得到两个产品。采用了上述方案以后，能够对焦炉煤气进行综合利用，从而通过变温吸附、变压吸附提氢制合成氨以及形成液化甲烷，使其达到多产品废气综合利用的目的。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明下面结合附图对本专利技术进行详细的描述，以使得本专利技术的上述优点更加明确。附图是本专利技术焦炉煤气综合利用方法的流程示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。具体来说，如图所示，一种焦炉煤气综合利用方法，包括：将焦炉煤气加压至0.05MPa，通过变温吸附工序，脱除焦炉煤气中的有害成份焦油、苯、萘、硫。对上述气体送入压缩机加压至0.8MPa，先进行精脱硫，再进变压吸附将其中的氢提出来，制得高含氢气体及甲烷含量～50%的解析气。对高含氢气体加入氮气，经甲烷化净化，并送入压缩机加压至22MPa进入氨合成工序，使得氢气和氮气在催化、高温、高压作用下合成液氨产品。另外，将解析气送入压缩机加压至2.5MPa，经甲烷合成、精制脱碳、脱水纯化除杂质，经深冷分离，最终形成液化甲烷产品（LNG）。进一步地，优选的是，精脱硫中，将变温吸附气体中的总硫脱除到0.1mg/Nm3以下。进一步地，优选的是，步骤3）中，氨合成工序中，在铁钴系触媒作用下生产合成氨（3H2+N2=2NH3＋Q）。进一步地，优选的是，氨合成工序分离出的氨减压至1.6MPa送到氨库储存。进一步地，优选的是，氨合成工序的放空气和氨槽驰放气经过氨回收装置回收气体中的氨后的废气，进入解析气总管使用。进一步地，优选的是，解析气经甲烷合成、精制脱碳、脱水纯化，脱除少量一氧化碳、二氧化碳、水分等杂质。进一步地，优选的方法是，所述深冷分离步骤，包括：冷冻、减压、膨胀制冷、液化分离。在一个实施例中，主要方法包括：氨合成的时候，由变压吸附提纯工段来的高含氢气体，经过换热器换热后进入甲烷化炉（CO+CO2≤0.4%），在一定的温度、压力、并在甲烷化催化剂存在下与氢反应，转化成易于除去的水和甲烷，以除去少量的CO和CO2，使出工序精制气中CO+CO2≤10ppm，从而保护氨合成催化剂。采用了上述方案以后，其能够对焦炉煤气进行综合利用，从而通过变温吸附、变压吸附提氢制合成氨以及形成液化甲烷。最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焦炉煤气综合利用方法，其特征在于，包括：步骤1）将焦炉煤气加压至0.05MPa，通过变温吸附工序，脱除焦炉煤气中的有害成份焦油、苯、萘、硫；步骤2）对上述气体送入压缩机加压至0.8MPa，先进行精脱硫，再进变压吸附将其中的氢提出来，形成高含氢气体、及甲烷含量在～50%的解析气；步骤3）对高含氢气体加入氮气，经甲烷化净化，并送入压缩机加压至22MPa进入氨合成工序，使得氢气和氮气在高温、催化作用下合成液氨；步骤4）将解析气送入压缩机加压至2.5MPa，经甲烷合成、脱碳、脱水纯化、深冷分离，最终形成液化甲烷（LNG）。

【技术特征摘要】
1.一种焦炉煤气综合利用方法，其特征在于，包括：
步骤1）将焦炉煤气加压至0.05MPa，通过变温吸附工序，脱除焦炉煤气中的有害成份焦油、苯、萘、硫；
步骤2）对上述气体送入压缩机加压至0.8MPa，先进行精脱硫，再进变压吸附将其中的氢提出来，形成高含氢气体、及甲烷含量在～50%的解析气；
步骤3）对高含氢气体加入氮气，经甲烷化净化，并送入压缩机加压至22MPa进入氨合成工序，使得氢气和氮气在高温、催化作用下合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱炳礼，王万和，高守东，张军发，赵亚维，
申请(专利权)人：宝鸡市泰和化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61