一种近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置制造方法及图纸

技术编号:40534401 阅读:8 留言:0更新日期:2024-03-01 13:56
本技术涉及一种近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置,包括:焦化装置,其具有用于输出煤气的第一管路、用于输出焦炉烟气的第二管路;压缩净化装置,与第一管路相连,其具有用于下游输出净化后煤气的第三管路;脱碳装置,与第三管路相连,其具有用于输出二氧化碳的第四管路以及用于输出脱碳处理后的变换气的第五管路;深冷分离装置,与第五管路相连,其具有用于输出富氢气的第六管路;烟气二氧化碳捕集装置,与第二管路相连,其具有用于将回收的二氧化碳送往下游的第八管路;甲醇合成装置,与第六管路、第四管路、第八管路相连。优点在于:可充分利用焦炉烟气中的二氧化碳和煤气中的甲烷、氢气、二氧化碳、一氧化碳等资源,生产过程近零碳排放。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化工设备,尤其涉及一种煤焦化制甲醇联产lng的生产装置。


技术介绍

1、焦炭是炼焦煤经过高温干馏、脱除了挥发分以后的产物,焦炭按其用途可分为冶金焦、铸造焦、气化焦、铁合金焦等。焦炭为钢铁、化工等相关行业提供了重要的原材料。钢铁、化工两大用户消费量占焦炭消耗总量的85%左右。焦炉煤气是炼焦过程的副产物,主要成分为氢气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等。其中氢气含量一般为55%~60%,甲烷含量一般为23%~27%。焦炉煤气的主要用途有燃料、发电原料和化工原料。因为焦炉煤气热值不高,一般为17~19mj/nm3,并且燃烧过程中焦炉煤气中的氢气得不到资源化利用,所以,焦炉煤气更适合作为一种化工原料。目前焦炉煤气作为化工原料的主要用途是生产lng、合成氨或甲醇。

2、焦炉煤气制lng的工艺一般是将焦炉煤气经过净化和压缩,然后通过甲烷化反应将其中的一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷,最后深冷分离制得lng。而焦炉煤气制甲醇目前常规工艺是焦炉煤气先净化和压缩,然后经过纯氧催化部分氧化或纯氧非催化部分氧化,将焦炉煤气中的烃类转化为合成气,然后送往甲醇合成。甲醇合成反应以一氧化碳和氢气反应为主,同时也有部分二氧化碳参与反应。

3、上述这两种工艺路线的主要问题是焦炉煤气在甲烷化、纯氧催化部分氧化或纯氧非催化部分氧化的过程中,氢气都会被部分消耗,焦炉煤气中的氢气资源得不到充分利用。由于焦化企业属于碳排放大户,炼焦过程中需要大量燃料燃烧维持高温,焦炉烟气的碳排放大,为此,亟需开发一种可充分利用焦炉烟气中的二氧化碳和煤气中的甲烷、氢气、二氧化碳、一氧化碳等资源,生产过程近零碳排放的煤焦化制甲醇联产lng的生产装置。


技术实现思路

1、本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状,提供一种可充分利用焦炉烟气中的二氧化碳和煤气中的甲烷、氢气、二氧化碳、一氧化碳等资源,生产过程近零碳排放的煤焦化制甲醇联产lng的生产装置。

2、本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种近零碳排放的煤焦化制甲醇联产lng的生产装置,包括:

3、焦化装置,用于对原料煤进行高温干馏,其具有用于输出煤气的第一管路、用于输出焦炉烟气的第二管路;

4、压缩净化装置,与所述第一管路相连,用于来自焦化装置的煤气进行净化处理,其具有用于下游输出净化后煤气的第三管路;

5、脱碳装置,与所述第三管路相连,用于将经所述压缩净化单元的净化处理后的煤气进行脱碳处理,其具有用于输出二氧化碳的第四管路以及用于输出脱碳处理后的变换气的第五管路;

6、深冷分离装置,与所述第五管路相连,用于将脱碳处理后的变换气进行分离,其具有用于输出富氢气的第六管路以及用于输出lng产品的第七管路;

7、烟气二氧化碳捕集装置,与第二管路相连,用于对焦炉烟气中的二氧化碳进行回收,其具有用于将回收的二氧化碳送往下游的第八管路;

8、甲醇合成装置,具有用于与第六管路相连的氢气入口以及用于与所述第四管路、第八管路相连的二氧化碳入口。

9、为了达到较好的净化效果,所述压缩净化装置包括沿物料输送方向依次设置的预处理装置、一级压缩装置、分子筛吸附装置、二级压缩装置和精脱硫装置。

10、进一步改进,所述预处理装置包括沿物料输送方向依次设置的洗氨单元和焦炭吸附单元。

11、作为改进,所述脱碳装置为采用有机胺溶液进行吸收的吸收装置。

12、作为改进,所述烟气二氧化碳捕集装置为采用化学吸收方式或物理吸收方式捕获二氧化碳的吸收装置。

13、为了为甲醇合成装置提供稳定氢源,还包括发电装置以及电解水装置,所述的电解水装置利用所述发电装置提供的电对水进行电解产生氢气,所述的电解水装置包括依次相连的电解水制氢单元以及氢气压缩单元,所述氢气压缩单元与所述甲醇合成装置的氢气入口相连。

14、为了保证系统供氢的稳定性,还包括用于储存所述电解水制氢单元产生的氢气的储氢装置,所述储氢装置与所述氢气压缩单元的入口相连。

15、作为改进,所述发电装置为利用可再生能源进行发电的发电装置。

16、作为改进,还包括用于对发电装置产生的电进行储存的储能装置。在“绿电”不足时,优先供全厂其他用电设备,电解水装置降低负荷或停用,通过储氢装置为甲醇合成装置提供稳定的绿氢。

17、作为改进,所述储能装置为采用化学储能、熔融盐蓄热储能或抽水储能方式进行储存电能的装置。

18、与现有技术相比,本技术的优点:通过烟气二氧化碳捕集装置回收焦炉烟气中的二氧化碳,用捕集的二氧化碳作为原料,用入焦炉煤气综合利用过程,生产下游产品,实现焦化企业零碳排放的目标。具体是充分利用焦炉烟气中的二氧化碳和煤气中的甲烷、氢气、二氧化碳、一氧化碳等资源,生产近零碳排放的焦炭、lng和甲醇产品,过程中基本无二氧化碳排放。

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【技术保护点】

1.一种近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置,其特征在于包括:

2.根据权利要求1所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置,其特征在于:所述压缩净化装置(2)包括沿物料输送方向依次设置的预处理装置、一级压缩装置、分子筛吸附装置、二级压缩装置和精脱硫装置。

3.根据权利要求2所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置,其特征在于:所述预处理装置包括沿物料输送方向依次设置的洗氨单元和焦炭吸附单元。

4.根据权利要求1所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置,其特征在于:所述脱碳装置(3)为采用有机胺溶液进行吸收的吸收装置。

5.根据权利要求1所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置,其特征在于:所述烟气二氧化碳捕集装置(5)为采用化学吸收方式或物理吸收方式捕获二氧化碳的吸收装置。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置,其特征在于还包括发电装置(6)以及电解水装置,所述的电解水装置利用所述发电装置(6)提供的电对水进行电解产生氢气,所述的电解水装置包括依次相连的电解水制氢单元(62)以及氢气压缩单元(64),所述氢气压缩单元(64)与所述甲醇合成装置的氢气入口相连。

7.根据权利要求6所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置,其特征在于:还包括用于储存所述电解水制氢单元(62)产生的氢气的储氢装置(63),所述储氢装置(63)与所述氢气压缩单元(64)的入口相连。

8.根据权利要求6所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置,其特征在于:所述发电装置(6)为利用可再生能源进行发电的发电装置(6)。

9.根据权利要求8所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置,其特征在于:还包括用于对发电装置(6)产生的电进行储存的储能装置(61)。

10.根据权利要求9所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产LNG的生产装置,其特征在于:所述储能装置(61)为采用化学储能、熔融盐蓄热储能或抽水储能方式进行储存电能的装置。

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【技术特征摘要】

1.一种近零碳排放的煤焦化制甲醇联产lng的生产装置,其特征在于包括:

2.根据权利要求1所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产lng的生产装置,其特征在于:所述压缩净化装置(2)包括沿物料输送方向依次设置的预处理装置、一级压缩装置、分子筛吸附装置、二级压缩装置和精脱硫装置。

3.根据权利要求2所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产lng的生产装置,其特征在于:所述预处理装置包括沿物料输送方向依次设置的洗氨单元和焦炭吸附单元。

4.根据权利要求1所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产lng的生产装置,其特征在于:所述脱碳装置(3)为采用有机胺溶液进行吸收的吸收装置。

5.根据权利要求1所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产lng的生产装置,其特征在于:所述烟气二氧化碳捕集装置(5)为采用化学吸收方式或物理吸收方式捕获二氧化碳的吸收装置。

6.根据权利要求1~5中任一项所述的近零碳排放的煤焦化制甲醇联产lng的生产装置,其特征在于还包括发电装置(6)以及电解水装置,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱本启齐双成高娴怡
申请(专利权)人:知同上海新能源科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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