一种气化焦尾气变换、脱碳制LNG的方法技术

本发明专利技术属于气化焦尾气制LNG(液化天然气)技术领域，尤其涉及一种气化焦尾气变换、脱碳制LNG的方法，所述气化焦尾气依次经预处理单元、压缩单元、脱油脱萘单元和脱苯脱氨单元后，一部份气体依次进入耐硫变换单元、变换气脱硫单元和变换气湿法脱碳单元处理，处理后的脱碳气与另一部份气体混合再进入混合气精脱硫单元、混合气甲烷化单元和甲烷化气深冷分离单元，生成LNG产品。本发明专利技术中满足甲烷化反应对氢碳比的要求；混合气经过精脱硫后进行甲烷化反应，使其中的CO、CO2和H2反应生成CH4，再通过深冷分离得到LNG产品。结构简单，成体低，以及效率高。率高。率高。

【技术实现步骤摘要】
一种气化焦尾气变换、脱碳制LNG的方法


[0001]本专利技术专利属于气化焦尾气制LNG(液化天然气)
，尤其涉及一种气化焦尾气变换、脱碳制LNG的方法。

技术介绍

[0002]一般的焦化企业生产的是冶金焦，其焦炉气典型组成如下：
[0003]组分COCO2O2CH4H2N2C
n
H
m
合计含量(％)6.202.200.6026.0058.004.502.50100.00
[0004]但由于市场需求的不同，现在有些焦化企业也生产气化焦，生产气化焦时气化焦尾气典型组成如下：
[0005]组分COCO2O2CH4H2N2C
n
H
m
合计含量(％)15.035.130.4620.8452.862.712.97100.00
[0006]在生产冶金焦的时候，焦炉气中CO、CO2含量比较少、H2含量又比较多，所谓的氢碳比(每1分子CO消耗3分子H2，每1分子CO2消耗4分子H2，每1分子O2消耗2分子H2)在2左右，无论对甲烷化催化剂的使用，还是对CO、CO2的转化效果等各个方面，都比较有利。焦炉气经过压缩、脱除其中的有害杂质等处理后，可以直接进行甲烷化反应，使其中的CO、CO2和H2反应生成CH4，再通过深冷分离即得到LNG产品(液化天然气)。
[0007]而在生产气化焦的时候，气化焦尾气中CO、CO2比生产冶金焦时高许多、H2又比生产冶金焦时少，所谓的氢碳比(每1分子CO消耗3分子H2，每1分子CO2消耗4分子H2，每1分子O2消耗2分子H2)不到理论值的80％，无论对甲烷化催化剂的使用，还是对CO、CO2的转化效果等各个方面，都是不利和不可行的。
[0008]专利技术专利内容
[0009]为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种气化焦尾气变换、脱碳制LNG的方法，通过增加变换、脱硫和脱碳单元，再经过精脱硫后进行甲烷化反应，深冷分离生产LNG产品(液化天然气)。将气化焦尾气通过变换、脱碳后，使气化焦尾气制取LNG的流程打通，使其成为可能。必然带来成本下降、经济效益和社会效益增加。
[0010]解决以上技术问题的本专利技术中的一种气化焦尾气变换、脱碳制LNG的方法，其特征在于：所述气化焦尾气依次经预处理单元、压缩单元、脱油脱萘单元和脱苯脱氨单元后，一部份气体依次进入耐硫变换单元、变换气脱硫单元和变换气湿法脱碳单元处理，处理后的脱碳气与另一部份气体混合再进入混合气精脱硫单元、混合气甲烷化单元和甲烷化气深冷分离单元，生成LNG产品。脱碳尾气从变换气湿法脱碳单元输出，深冷尾气从甲烷化气深冷分离单元输出。
[0011]脱苯脱氨单元脱苯脱氨后的气化焦尾气分成两路，一路去气化焦尾气耐硫变换单元、变换气脱硫单元、变换气湿法脱碳单元，经变换、脱硫、湿法脱碳后得到脱碳气；另一路气化焦尾气直接与脱碳气混合形成混合气，该混合气进入混合气精脱硫单元；调节这两路气化焦尾气的相对气量，即可调节混合气的氢碳比。
[0012]两路气化焦尾气中去变换的气化焦尾气占总气量的约73％(随气化焦尾气组成的变化会变化)。
[0013]应用这两路气量，主要调整去变换的气化焦尾气量，从而调节混合气的氢碳比。
[0014]所述预处理单元，采用对气化焦尾气中焦油和萘具有较强吸附能力的炭基吸附剂，吸附气化焦尾气中的焦油和萘后，每隔一段时间用蒸汽吹扫再生一次，再生废水去焦化处理。炭基吸附剂对焦油和萘的脱除率高，且吸附条件温和(在常温常压下进行)。
[0015]炭基吸附剂至少两种，如焦炭、活性炭(根据孔径不同，活性炭就会分成很多种的组合，根据炭基吸附剂性质选择使用的，在常温、常压(6～7kPa)进行吸附。
[0016]蒸汽吹扫再生的操作方式是：先通蒸汽逐步升温，当温度升到150℃以上后，闷罐一段时间，再卸压、排出废液；再生的间隔时间是根据气化焦尾气中焦油和萘的含量决定的，即检测出口的焦油和萘含量，不达标就再生。一般7
‑
10天。
[0017]本专利技术中吸附是常温、常压(6～7kPa)；再生是带温带压，主要是温度要升到150℃以上，否则再生不彻底，会影响下次的吸附效果。
[0018]所述压缩单元，可以采用往复式压缩机来压缩处理，或螺杆压缩机和离心压缩机结合的压缩装置，压缩后的气化焦尾气压力为0.8～6.0MPa。
[0019]所述脱油脱萘单元，采用炭基复合剂和硅酸盐复合剂等对其进行进一步精脱除，以减少对后续单元的影响。炭基复合剂与炭基吸附剂有所不同，主要选择脱的精度更高的活性炭，没有焦炭了。硅酸盐复合剂的特点是脱油(包括焦油和压缩机的润滑油)效果更好，可选择合适的型号从市场购买。
[0020]气化焦尾气压缩机压缩后的气体，仍含有少量萘、油、水等杂质，需要处理。
[0021]吸附油和萘后的炭基复合剂、硅酸盐复合剂等视操作工况每隔一段时间用蒸汽吹扫再生一次，再生废水去焦化处理。这里的每隔一段时间用蒸汽吹扫再生一次，与用蒸汽再生的方式一样，再生的间隔时间不一样，根据气化焦尾气中焦油和萘的含量决定的，即检测出口的焦油和萘含量，不达标就再生。一般10
‑
15天。
[0022]所述脱苯脱氨单元，为采用变温吸附(TSA)的方法对气化焦尾气中的苯和氨予以脱除，以减少对后续单元的影响。变温吸附(TSA)的再生气为深冷分离的尾气或自身净化气，通过蒸汽加热后对吸附塔进行吹扫使吸附剂得以再生。脱除苯和氨后，气化焦尾气中的苯≤10PPm、氨≤10PPm。
[0023]变温吸附(TSA)的装置结构及操作步骤是常规操作，所选用的吸附剂对苯和氨的选择性吸附更好。吸附是常温，再生的温度是150～180℃；再生的压力没有特别要求，能通过送出界外即可。
[0024]蒸汽加热后再生气温度约180～200℃，以能把吸附寄床层加热到150～180℃为目的。
[0025]所述气化焦尾气耐硫变换单元，是将压缩并脱油脱萘、脱苯脱氨后的气化焦尾气分出一部分，加热至220℃与补入的水蒸汽混合后进入变换反应器上层，除去气化焦尾气中的氧和烯烃等有害杂质，同时气化焦尾气温度升高，喷水降温到210℃后进入变换反应器下层，气化焦尾气中的CO发生变换反应生成CO2和H2，CO干基浓度降至～3.0％v。
[0026]所述耐硫变换单元，压缩后的气化焦尾气补入适量的水蒸汽，在耐硫变换催化剂的作用下，将绝大部分CO变换生成CO2和H2的过程。变换反应为放热反应，在反应器中采取适
当措施(中间换热和/或冷激)，控制好催化剂床层温度，防止催化剂过热而发生烧结失活，甚至损坏设备等事故。
[0027]耐硫变换单元包括变换反应器等10多台设备，变换反应在变换反应器内进行。
[0028]进入变换反应器的温度是210～220℃(催化剂的初期和末期略有不同)，升到310℃时反应放热的原因；中间抽出来换热和/或冷激到210～220℃，再进入变换反应器是为了更好的进行变换反应。二段出口变换气出口温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气化焦尾气变换、脱碳制LNG的方法，其特征在于：所述气化焦尾气依次经预处理单元、压缩单元、脱油脱萘单元和脱苯脱氨单元后，一部份气体依次进入耐硫变换单元、变换气脱硫单元和变换气湿法脱碳单元处理，处理后的脱碳气与另一部份气体混合再进入混合气精脱硫单元、混合气甲烷化单元和甲烷化气深冷分离单元，生成LNG产品。2.根据权利要求1所述一种气化焦尾气变换、脱碳制LNG的方法，其特征在于：所述气化焦尾气预处理单元，采用炭基吸附剂初步脱除气化焦尾气中的焦油和萘，采用蒸汽再生。3.根据权利要求1所述一种气化焦尾气变换、脱碳制LNG的方法，其特征在于：所述压缩单元中压缩后的气化焦尾气压力为0.8～6.0MPa。4.根据权利要求1或2所述一种气化焦尾气变换、脱碳制LNG的方法，其特征在于：所述气化焦尾气耐硫变换单元，将压缩并脱油脱萘、脱苯脱氨后的气化焦尾气分出一部分，加热至220℃与补入的水蒸汽混合后进入变换反应器上层，除去气化焦尾气中的氧和烯烃等有害杂质，同时...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉世红，龙雨谦，杨先忠，蹇守华，刘艳艳，肖云山，游林，魏素兰，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：