本发明专利技术涉及独立焦化厂焦炉煤气处理技术领域，尤其涉及一种独立焦化厂配套LNG装置的煤气系统及工艺。包括焦炉、煤气净化装置、LNG装置及掺混站；煤气净化装置的入口通过管道与焦炉的煤气出口相连，煤气净化装置的出口分别通过管道与LNG装置及掺混站的煤气入口相连；LNG装置的富氢气出口通过管道与掺混站的入口相连；掺混站的出口通过管道与焦炉的回炉煤气入口相连。利用独立焦化厂多余的焦炉煤气生产LNG，结合焦炉和LNG装置各自的生产特点，合理地确定LNG装置的生产规模，在保证焦炉正常生产的同时，尽可能多地生产高附加值的LNG产品，并使独立焦化厂多余的焦炉煤气及LNG装置的副产品均得到有效利用；生产工艺完整、安全、环保，经济效益好。经济效益好。经济效益好。
【技术实现步骤摘要】
一种独立焦化厂配套LNG装置的煤气系统及工艺
[0001]本专利技术涉及独立焦化厂焦炉煤气处理
，尤其涉及一种独立焦化厂配套LNG装置的煤气系统及工艺。
技术介绍
[0002]我国是焦炭生产大国，焦化企业在采用焦炉生产焦炭的同时，还会产生大量的焦炉煤气。对于钢铁联合企业中的焦化厂所产生的焦炉煤气，除焦炉自身加热以外，富余的焦炉煤气可在企业内部冶炼装置用作燃料气或工业用气，所有的焦炉煤气均可得到较好的利用。
[0003]但对于独立焦化厂来说，焦炉加热即使全部采用自身所产的焦炉煤气，也只能用掉其中的大约40～50％，而剩余超过半数的焦炉煤气必须寻找很好的出路。近年来，很多独立焦化企业不断开发焦炉煤气综合利用
，如除用作城市燃气、发电、提氢以外，还可用焦炉煤气制甲醇、焦炉煤气制LNG等。
[0004]焦炉煤气作为焦炉炼焦的副产品，其主要成分为H2、CH4、CO、CO2等。焦炉煤气制LNG的工艺技术，是利用焦炉煤气中的碳(CO、CO2等)与氢在催化剂的作用下合成甲烷，然后经低温液化得到液态的天然气(LNG)。由于焦炉煤气中氢多、碳少，所以在LNG装置中除了生产LNG产品以外，还会产生LNG尾气，即含有氢气、氮气及少量甲烷等成分的富氢气。因此，对于独立焦化厂配套生产LNG的生产企业，必须综合考虑以下几个因素：
[0005]1)满足焦炉加热所需的热量要求，同时保证焦炉自身的生产稳定；
[0006]2)经济、合理地确定LNG装置的生产规模；
[0007]3)LNG尾气(富氢气)得到很好的利用；
[0008]4)长年连续生产的焦炉与每年必须停工检修的LNG装置之间的煤气均衡性。
[0009]现有独立焦化企业在配套LNG装置时，存在着LNG装置设计规模不合理、由LNG装置而影响了焦炉的正常生产、LNG尾气没有得到合理利用、企业效益未能实现最大化的问题。
技术实现思路
[0010]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种独立焦化厂配套LNG装置的煤气系统及工艺。利用独立焦化厂多余的焦炉煤气生产LNG，并结合焦炉和LNG装置各自的生产特点，合理地确定LNG装置的生产规模，在保证焦炉正常生产的同时，尽可能多地生产高附加值的LNG产品，有利于提高企业经济效益。
[0011]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
[0012]一种独立焦化厂配套LNG装置的煤气系统，包括焦炉、煤气净化装置、LNG装置及掺混站；所述煤气净化装置的入口通过管道与焦炉的煤气出口相连，煤气净化装置的出口分别通过管道与LNG装置及掺混站的煤气入口相连；LNG装置的富氢气出口通过管道与掺混站的入口相连；所述掺混站的出口通过管道与焦炉的回炉煤气入口相连。
[0013]还包括煤气放散装置；所述煤气放散装置的煤气入口通过煤气管道与LNG装置的
煤气入口管道相连。
[0014]所述LNG装置的煤气入口管道上设有第一阀门，所述煤气放散装置的煤气入口管道上设有第二阀门。
[0015]一种独立焦化厂配套LNG装置的煤气处理工艺，具体包括如下步骤：
[0016]1)独立焦化厂焦炉所产生的荒煤气通过管道输送至煤气净化装置，在煤气净化装置经除焦油、脱硫、脱氨、脱萘、脱苯等净化工艺，送入LNG装置；
[0017]2)在LNG装置采用预处理、深度净化、甲烷化及液化的工艺，LNG装置除生产LNG产品以外，还产生副产品富氢气；
[0018]3)LNG装置产生的富氢气在送往掺混站之前，用作LNG装置内预处理单元的脱萘塔的再生气；
[0019]4)富氢气送往掺混站与来自煤气净化装置的焦炉煤气进行掺混，成为混合煤气送往焦炉，作为焦炉加热的燃料气；
[0020]5)焦炉长年连续运行，不停产，而LNG装置每年需定期停工检修；当LNG装置停工时，关闭第一阀门，同时打开第二阀门，此时焦炉所产的焦炉煤气，除用于自身加热以外，多余的煤气送往放散装置高空燃烧后排放大气。
[0021]所述LNG装置的生产规模根据焦炉的产气量、耗热量以及LNG装置所产生的富氢气的产率及热值，经下式计算确定；
[0022]已知：
[0023]某焦化厂焦炉产生的荒煤气量：V，Nm3/h；
[0024]焦炉煤气的低热值：LHV
COG
，kJ/Nm3；
[0025]焦炉自身生产所需要的耗热量：Q
耗
，kJ/h；
[0026]煤气净化装置等用户需消耗的煤气量：V
′
，Nm3/h
[0027]LNG装置尾气，即富氢气的产率，相对LNG装置的原料煤气处理量：a，％；
[0028]LNG装置尾气，即富氢气的低热值：LHV
HRG
，kJ/Nm3；
[0029]求：LNG装置的原料煤气处理量
[0030]解：
[0031]煤气净化装置出口煤气量：V1＝V－V
′
[0032]设LNG装置的原料煤气处理量为x，则
[0033]富氢气的产量：V2＝a
·
x
[0034]焦炉自身生产所需要的耗热量：
[0035]Q
耗
＝(V1－x)
×
LHV
COG
+a
·
x
·
LHV
HRG
[0036]解方程求得x，即求得LNG装置的原料煤气处理量。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0038]1)在满足焦炉加热所需的热量要求的前提下，保证焦炉自身的生产安全稳定；
[0039]2)根据焦炉的产气量、耗热量，以及LNG装置所产生的富氢气的产率及热值，经计算并合理地确定LNG装置的生产规模，尽可能多地生产高附加值的LNG产品，有利于提高企业经济效益；
[0040]3)兼顾了焦炉和LNG装置各自的生产特点，设有煤气放散装置，企业生产灵活、稳定、可靠；
[0058]3)焦炉自身生产所需要的耗热量：Q
耗
＝375835560kJ/h
[0059]4)煤气净化装置等用户需消耗的煤气量：V
’
＝1600Nm3/h
[0060]5)LNG装置尾气(富氢气)的产率(相对LNG装置的原料煤气处理量)：a＝16％
[0061]6)LNG装置尾气(富氢气)的低热值：LHV
HRG
＝8318kJ/Nm3[0062]求：LNG装置的原料煤气处理量
[0063]解：
[0064]煤气净化装置出口煤气量：V1＝V－V
’
＝52933－1600＝51333Nm3/h
[0065]设LNG装置的原料煤气处理量为x，则
[0066]富氢气的产量：V2＝a
·
x
[0067]焦炉自身生产所需要的耗热量：
[0068]Q
耗
本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种独立焦化厂配套LNG装置的煤气系统，其特征在于，包括焦炉、煤气净化装置、LNG装置及掺混站；所述煤气净化装置的入口通过管道与焦炉的煤气出口相连，煤气净化装置的出口分别通过管道与LNG装置及掺混站的煤气入口相连；LNG装置的富氢气出口通过管道与掺混站的入口相连；所述掺混站的出口通过管道与焦炉的回炉煤气入口相连。2.根据权利要求1所述的一种独立焦化厂配套LNG装置的煤气系统，其特征在于，还包括煤气放散装置；所述煤气放散装置的煤气入口通过煤气管道与LNG装置的煤气入口管道相连。3.根据权利要求2所述的一种独立焦化厂配套LNG装置的煤气系统，其特征在于，所述LNG装置的煤气入口管道上设有第一阀门，所述煤气放散装置的煤气入口管道上设有第二阀门。4.一种基于权利要求1或2或3所述独立焦化厂配套LNG装置的煤气系统的工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：1)独立焦化厂焦炉所产生的荒煤气通过管道输送至煤气净化装置，在煤气净化装置经除焦油、脱硫、脱氨、脱萘、脱苯净化工艺，送入LNG装置；2)在LNG装置采用预处理、深度净化、甲烷化及液化的工艺，LNG装置除生产LNG产品以外，还产生副产品富氢气；3)LNG装置产生的富氢气在送往掺混站之前，用作LNG装置内预处理单元的脱萘塔的再生气；4)富氢气送往掺混站与来自煤气净化装置的焦炉煤气进行掺混，成为混合煤气送往焦炉，作为焦炉加热的燃料气；5)焦炉长年连续运行，不停产，而LNG装置每年需定期停工检修；当LNG装置停工...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭国杰，郭易乔，吴家起，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。