炭化爐氣制液氨聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種炭化爐氣制液氨聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝方法。目前企業(yè)對(duì)于炭化爐氣的利用不夠充分，不僅對(duì)環(huán)境造成危害，且違背節(jié)能減排的環(huán)保意義。本發(fā)明對(duì)炭化爐氣進(jìn)行過濾、壓縮、脫氧處理后分離出氮?dú)?，與氫氣壓縮加壓后在氨合成塔合成氨并進(jìn)一步得到液氨；再采用寬溫耐硫變換工藝調(diào)節(jié)氫氣和一氧化碳的體積比，同時(shí)使得有機(jī)硫轉(zhuǎn)變成硫化氫；再進(jìn)行脫硫脫碳處理；采用多級(jí)甲烷化反應(yīng)，得到以甲烷為主的氣體混合物；使用分子篩脫除水分和二氧化碳；液化得到大于99.5%純度的甲烷。本發(fā)明利用炭化爐氣中的一氧化碳和氫氣制備液化天然氣，并利用其中的氮?dú)饴?lián)產(chǎn)液氨，可以使企業(yè)炭化爐氣中的有用成分得到合理利用。
【專利說明】炭化爐氣制液氨聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于天然氣生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種炭化爐氣制液氨聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]炭化爐氣是利用優(yōu)質(zhì)侏羅紀(jì)不粘煤和弱粘煤為原料，在炭化爐內(nèi)通過干餾生產(chǎn)蘭炭過程中產(chǎn)生的富含碳?xì)涞臍怏w。利用炭化爐干餾生產(chǎn)蘭炭時(shí)，每生產(chǎn)I噸蘭炭除去炭化爐回用及蘭炭干燥外，可以獲得400-500Nm3的炭化爐氣體，該氣體熱值為7500kJ/ Nm3。截止2013年全國共生產(chǎn)蘭炭7000萬噸左右，其中陜西4000萬噸、新疆2000萬噸、內(nèi)蒙古和寧夏1000萬噸，炭化爐氣可外供280-350億Nm3。目前企業(yè)對(duì)于炭化爐氣的利用不夠充分，不僅對(duì)環(huán)境造成危害，違背了國家節(jié)能減排的相關(guān)政策，同時(shí)影響了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。
[0003]炭化爐氣中各成分含量范圍如下表:
【權(quán)利要求】
1.炭化爐氣制液氨聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝方法，其特征在于: 由以下步驟實(shí)現(xiàn): 步驟一:過濾: 將炭化爐氣通過過濾器，除去氣體中的非氣體雜質(zhì)，初步凈化炭化爐氣； 步驟二:壓縮: 采用往復(fù)式壓縮機(jī)或離心式壓縮機(jī)，將炭化爐氣壓縮到0.01-5.0Mpa ； 步驟二:脫氧: 利用脫氧催化劑，將炭化爐氣中的氧氣量減少至體積分?jǐn)?shù)為0.5% ； 步驟四:氮?dú)夥蛛x: 采用真空變壓吸附技術(shù)分離出炭化爐氣中的氮?dú)?，使得炭化爐氣中的氮?dú)饬繙p少至體積分?jǐn)?shù)為1% ； 步驟五:寬溫耐硫變換: 添加水蒸氣，采用寬溫耐硫變換工藝，調(diào)節(jié)炭化爐氣中的氫氣和一氧化碳的體積比為(3.2-3.5):1，同時(shí)使得炭化爐氣中的有機(jī)硫轉(zhuǎn)變成硫化氫； 步驟六:脫硫脫碳: 采用N-甲基二乙醇胺、聚乙二醇二甲醚或甲醇洗的方法，使炭化爐氣中的含硫氣體量降至0.1ppm, 二氧化碳降至體積分?jǐn)?shù)為0.3% ； 步驟七:甲烷化: 利用鎳基催化劑，采用多級(jí)甲烷化反應(yīng)，得到以甲烷為主的氣體混合物，甲烷合成采用多級(jí)無循環(huán)一次通過甲烷化工藝或帶循環(huán)絕熱甲烷化工藝，控制甲烷化反應(yīng)溫度為250-700°C、壓力為Ι-lOMpa，反應(yīng)熱用于生產(chǎn)蒸汽，供步驟五使用； 步驟八:分離: 使用分子篩脫除以甲烷為主的氣體混合物中的水分和二氧化碳，水分量降至lppm，二氧化碳量降至50ppm ； 步驟九:液化: 采用混合冷劑深冷液化技術(shù)得到大于99.5%純度的甲烷，復(fù)熱后送入液化裝置進(jìn)行液化； 步驟十:液氨合成: 在步驟四所得氮?dú)庵休斎霘錃?，?jīng)壓縮加壓到20-30Mpa，在氨合成塔內(nèi)催化合成氨，經(jīng)水冷、氨冷降溫至-15°C，分離出其中的液氨，未反應(yīng)的氣體返回氨合成塔循環(huán)生產(chǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化爐氣制液氨聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝方法，其特征在于: 步驟一中，過濾器中填裝焦炭或活性炭，過濾器出口安裝金屬絲網(wǎng)，底部留有分離空間，氣流自下而上流出過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的炭化爐氣制液氨聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝方法，其特征在于: 步驟三中，脫氧催化劑選自 Fe/Al203、Fe-Mo/Al203、Co_Mo/A1203。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的炭化爐氣制液氨聯(lián)產(chǎn)液化天然氣的工藝方法，其特征在于: 步驟七中，鎳基催化劑選自Ni/Al203、Ni/Al203-Mg0。
【文檔編號(hào)】C10K1/34GK104017620SQ201410212201
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】董永波, 王新明, 高航, 郭海洋 申請(qǐng)人:榆林科大高新能源研究院有限公司