一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢系统及工艺技术方案

技术编号:15857102 阅读:242 留言:0更新日期:2017-07-22 16:08
本发明专利技术涉及一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢系统及工艺,所述系统包括:滤油槽、蒸汽加热器、预加氢转化器、第一段间调温器、第二段间调温器、一级加氢转化器、中温脱硫槽、二级加氢转化器、氧化锌脱硫槽、产品换热器,来自上游的原料气管道连接滤油槽进口,滤油槽出口管道依次进入蒸汽加热器、第一段间调温器、产品换热器、第二段间调温器,然后连接预加氢转化器进口,预加氢转化器出口管道进入第一段间调温器,然后依次连接一级加氢转化器、中温脱硫槽,中温脱硫槽出口管道进入第二段间调温器,之后连接二级加氢转化器进口,二级加氢转化器出口连接氧化锌脱硫槽,氧化锌脱硫槽的出口管道进入产品换热器,然后连接下游工段。

Raw material gas desulfurization and hydrogenation system and process for producing liquefied natural gas by coke oven gas

The invention relates to a raw material for gas desulfurization of coke oven gas for liquefied natural gas and hydrogen system and process, the system comprises a filter tank, steam heater, pre hydrogenation converter, the first section and second section between the thermostat thermostat, a hydrogen converter, medium temperature desulfurization tank grade two, hydrogenation, Zinc Oxide products desulfurization tank, heat exchanger, raw gas pipeline from the upstream connection filter tank inlet, outlet pipe of oil filter tank in order to enter the steam heater, first section thermostat, heat exchanger, products between the second parts of the thermostat and then connect the inlet pre hydrogenation and the pre hydrogenation converter outlet pipe into the first section between the thermostat, and then connected to a hydrogen converter, medium temperature desulfurization tank, outlet pipe temperature desulfurizer in the second stage between the thermostat, after connecting the two level converter in hydrogenation The outlet of the two stage hydrogenation converter is connected with the Zinc Oxide desulfurization tank, and the outlet pipe of the Zinc Oxide desulfurization tank enters the product heat exchanger, and then the downstream section is connected.

【技术实现步骤摘要】
一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢系统及工艺
本专利技术涉及一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢系统及工艺。
技术介绍
用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢工艺的脱硫和加氢流程通常如图1所示,原料气(常温)经滤油槽V0201滤油、预脱硫槽R0201后进入升温炉F0201加热至200~260℃,进入预加氢转化器R0202,R0202出口温度约300~320℃,进入一级加氢转化器R0203,R0203出口温度380~400℃,依次进入中温脱硫槽R0204、二级加氢转化器R0205,出口温度420~440℃,进入氧化锌脱硫槽R0206,出口温度420~440℃进入下游工段。该加热炉流程的缺点:1.受原料气组分影响大,系统各反应器温度不宜控制;2.加热炉消耗燃料气(原料气),无形中降低了产量,增加了运行成本;3.进下游工段温度高,增加下游工段运行成本;4.增加占地,加热炉为中心圆,15m范围内不允许布置设备。段间换
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术中存在的问题,提供一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢系统及工艺。本专利技术人为了解决上述技术问题,进行了深入研究,结果出乎意料地发现,通过设计一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢的段间换热系统和流程,可以实现显著节能增产、降低成本的目的,由此完成了本专利技术。本专利技术通过采用段间换热系统和流程,相比于现有技术加热炉流程,既能控制每个反应器的反应温度,又能把加热炉省下的燃料转化成目标成品,减少了设备一次投资,增加系统效益。因此,本专利技术提供了一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢系统,其包括:滤油槽、蒸汽加热器、预加氢转化器、第一段间调温器、第二段间调温器、一级加氢转化器、中温脱硫槽、二级加氢转化器、氧化锌脱硫槽、产品换热器,其中来自上游的原料气管道连接滤油槽进口,滤油槽出口管道依次进入蒸汽加热器、第一段间调温器、产品换热器、第二段间调温器,然后连接预加氢转化器进口,预加氢转化器出口管道进入第一段间调温器,然后连接一级加氢转化器进口,一级加氢转化器出口连接中温脱硫槽进口,中温脱硫槽出口管道进入第二段间调温器,出第二段间调温器之后连接二级加氢转化器进口,二级加氢转化器出口连接氧化锌脱硫槽,氧化锌脱硫槽的出口管道进入产品换热器,然后连接下游工段。进一步地,上游为气柜和/或压缩工段,以及下游工段为甲烷合成工段。本专利技术进一步提供了一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢的原料气脱硫和加氢工艺,包括以下步骤:来自气柜及压缩工段的原料气,包括H255~60体积%、CH420~27体积%、CO4~8体积%、CO21.5~3体积%、N23~8体积%、C2以上不饱和烃2~4体积%、O2<0.8体积%,无机硫≤50mg/Nm3(无机硫含量范围例如20-50mg/Nm3)、有机硫≤300mg/Nm3(有机硫含量范围例如100-300mg/Nm3)温度35~45℃,例如38-42℃或约40℃,分别经蒸汽加热器加热至约100-150℃,优选110-140℃、第一段间调温器加热至约100-180℃,优选120-170℃、产品换热器加热至约150-250℃,优选170-230℃、第二段间调温器升温至200~260℃,优选210-250℃,进入预加氢转化器(铁钼催化剂)进行预加氢处理,预加氢转化器出口温度约295-325℃,优选约300~320℃,经第一段间调温器换热调温280-320℃,优选290-310℃后进入一级加氢转化器(铁钼催化剂)进行加氢处理,一级加氢转化器出口温度330~380℃,进一步例如340-370℃,有机硫的转化率≥97%(使得无机硫接近290mg/Nm3),然后进入中温脱硫槽(氧化锌脱硫剂)脱硫,气体中无机硫被吸收,无机硫降至30mg/Nm3以下,经第二段间调温器换热调温至300~350℃后进入二级加氢转化器(镍钼催化剂),出口温度330~380℃,有机硫的转化率≥99%,进入氧化锌脱硫槽,经脱硫后的焦炉气中总硫量为0.1ppm以下,温度约为330~380℃,经产品换热器换热至190~280℃后进入甲烷合成工段。本专利技术中,预加氢转化器、一级加氢转化器中使用的催化剂均为本领域常用的铁钼催化剂,二级加氢转化器中所用催化剂为本领域常用的镍钼催化剂,中温脱硫槽中使用的脱硫剂为氧化锌脱硫剂。在预加氢转化器、一级加氢转化器、二级加氢转化器典型反应式为:R-SH+H2=RH+H2SR-S-R'+2H2=R'H+RH+H2SC4H4S+4H2=C4H10+H2SCOS+H2=CO+H2SCS2+4H2=2H2S+CH4O2+2H2=2H2O氧化锌脱硫剂吸收H2S的反应式为:ZnO+H2S=ZnS+H2O(g)采用本专利技术的段间换热流程有以下优点:(1)本专利技术节省了升温炉所需的燃料气,增加目标产品产量;(2)降低装置的投资;(3)节约装置用地;(4)节能降耗;(5)段间换热流程能更好的控制各反应器的温度。附图说明图1为现有技术的用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢工艺的脱硫和加氢流程图。图2为本专利技术的用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢工艺的脱硫和加氢流程图。具体实施方式以下结合附图来进一步说明本专利技术。如图2所示,本专利技术涉及一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢系统,包括:滤油槽V0201、蒸汽加热器E0205、预加氢转化器R0202、第一段间调温器E0201、第二段间调温器E0203、一级加氢转化器R0203、中温脱硫槽R0204、二级加氢转化器R0205、氧化锌脱硫槽R0206、产品换热器E0202,其中来自上游的原料气管道连接滤油槽V0201进口,滤油槽出口管道依次进入蒸汽加热器E0205、第一段间调温器E0201、产品换热器E0202、第二段间调温器E0203,然后连接预加氢转化器R0202进口,预加氢转化器出口管道进入第一段间调温器E0201,然后连接一级加氢转化器R0203进口,一级加氢转化器R0203出口连接中温脱硫槽R0204进口,中温脱硫槽R0204出口管道进入第二段间调温器E0203,出第二段间调温器E0203之后连接二级加氢转化器R0205进口,二级加氢转化器R0205出口连接氧化锌脱硫槽R0206,氧化锌脱硫槽R0206的出口管道进入产品换热器E0202,然后连接下游工段,即甲烷合成工段。使用上述系统的原料气脱硫和加氢工艺包括以下步骤:来自气柜及压缩工段的原料气,包括H255~60体积%、CH420~27体积%、CO4~8体积%、CO21.5~3体积%、N23~8体积%、C2以上不饱和烃2~4体积%、O2<0.8体积%,无机硫≤50mg/Nm3(无机硫含量范围例如20mg-50mg/Nm3)、有机硫≤300mg/Nm3(有机硫含量范围例如100-300mg/Nm3)温度35~45℃,例如约40℃,通过滤油槽V0201,然后经蒸汽加热器E0205加热至约100-150℃,优选110-140℃、第一段间调温器E0201加热至约100-180℃,120-170℃、产品换热器E0202加热至约150-250℃,优选170-230℃、第二段间调温器E0203升温至200~260℃,优选210-250℃本文档来自技高网...
一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢系统及工艺

【技术保护点】
一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢系统,其包括:滤油槽、蒸汽加热器、预加氢转化器、第一段间调温器、第二段间调温器、一级加氢转化器、中温脱硫槽、二级加氢转化器、氧化锌脱硫槽、产品换热器,其中来自上游的原料气管道连接滤油槽进口,滤油槽出口管道依次进入蒸汽加热器、第一段间调温器、产品换热器、第二段间调温器,然后连接预加氢转化器进口,预加氢转化器出口管道进入第一段间调温器,然后连接一级加氢转化器进口,一级加氢转化器出口连接中温脱硫槽进口,中温脱硫槽出口管道进入第二段间调温器,出第二段间调温器之后连接二级加氢转化器进口,二级加氢转化器出口连接氧化锌脱硫槽,氧化锌脱硫槽的出口管道进入产品换热器,然后连接下游工段。

【技术特征摘要】
1.一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢系统,其包括:滤油槽、蒸汽加热器、预加氢转化器、第一段间调温器、第二段间调温器、一级加氢转化器、中温脱硫槽、二级加氢转化器、氧化锌脱硫槽、产品换热器,其中来自上游的原料气管道连接滤油槽进口,滤油槽出口管道依次进入蒸汽加热器、第一段间调温器、产品换热器、第二段间调温器,然后连接预加氢转化器进口,预加氢转化器出口管道进入第一段间调温器,然后连接一级加氢转化器进口,一级加氢转化器出口连接中温脱硫槽进口,中温脱硫槽出口管道进入第二段间调温器,出第二段间调温器之后连接二级加氢转化器进口,二级加氢转化器出口连接氧化锌脱硫槽,氧化锌脱硫槽的出口管道进入产品换热器,然后连接下游工段。2.根据权利要求1所述的用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢系统,其中上游为气柜和/或压缩工段,以及下游工段为甲烷合成工段。3.一种用于焦炉气制液化天然气的原料气脱硫和加氢工艺,包括以下步骤:温度35~45℃的来自气柜及压缩工段的原料气,包括H255~60vol%、CH420~27vol%、CO4~8vol%、CO21.5~3vol%、N23~8vol%、C2以上不饱和烃2~4vol%、O2<0.8vol%,无机硫≤50mg/Nm3、有机硫≤300mg/Nm3,通过滤油槽后,分别经蒸...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨静波丁建梅刘晓丽张胜超曹世良潘晶
申请(专利权)人:新地能源工程技术有限公司
类型:发明
国别省市:河北,13

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