一種焦?fàn)t氣甲烷化制備天然氣過程中提高液化天然氣產(chǎn)率的工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及天然氣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種焦?fàn)t氣甲焼化制備天然氣過程 中提高液化天然氣產(chǎn)率的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 焦?fàn)t煤氣是焦炭生產(chǎn)過程中煤炭經(jīng)高溫干觸出來的氣體產(chǎn)物，煉焦產(chǎn)品中，按 重量計(jì)算，焦?fàn)t煤氣占15 %~18 %，為全部產(chǎn)品的第二位，僅次于焦炭產(chǎn)品。但目前 僅有不到10 %的焦?fàn)t煤氣被回收用，大量焦?fàn)t煤氣直接排放燃燒，既極大地浪費(fèi)了寶貴 的稀缺資源和能源，又嚴(yán)重污染了環(huán)境。
[0003] 另外，我國天然氣資源短缺，國內(nèi)需求胚盛，是國家鼓勵(lì)開發(fā)的能源。利用焦?fàn)t尾 氣生產(chǎn)天然氣，一方面，避免資源浪費(fèi)，污染環(huán)境，另一方面可W緩解清潔能源短缺的矛盾。 因此通過焦?fàn)t尾氣生產(chǎn)液化天然氣的工藝已經(jīng)引起國內(nèi)相關(guān)企業(yè)的重視。
[0004] 焦?fàn)t尾氣的組成如下： &:55-60% 邸4:23%-27% C0:5%-8% C02:1.5%-3% 〇2:0. 3%-0. 8% 如 2%_4%，C] W上姪 幼口 C2冊、CsHs) ;2-4%，其雜質(zhì)包括硫、蔡、苯等。焦?fàn)t尾氣甲焼化制備天然氣工藝，主要是利 用焦?fàn)t尾氣中的肥與C0和C〇2發(fā)生甲焼化反應(yīng)，生產(chǎn)天然氣中主要的成分甲焼（CH4)。反 應(yīng)式如下： (：0巧&=邸4+&0 0〇2+4馬=(：&+2馬0 目前開發(fā)的甲焼化工藝只是利用了焦?fàn)t尾氣中本身的所含的C0和0)2,甲焼化反應(yīng)后， 焦?fàn)t尾氣中富含的馬就當(dāng)做馳放氣排放了。同時(shí)，C0 2作為工業(yè)廢氣排放掉，會(huì)造成環(huán)境溫 室效應(yīng)，危害環(huán)境。如果通過向焦?fàn)t尾氣中添加C〇2使得焦?fàn)t尾氣中富含的H2充分參與甲 焼化反應(yīng)，生產(chǎn)有益的甲焼，不僅可W變廢為寶，還能減少環(huán)境損害。同時(shí)，天然氣液化過程 中會(huì)產(chǎn)生部分馳放氣，其中含有部分甲焼，將此部分甲焼回收也可W避免造成產(chǎn)品的浪費(fèi)。 液化后的天然氣進(jìn)入儲(chǔ)罐后，因液柱和壓力降產(chǎn)生的閃蒸氣及儲(chǔ)罐吸熱產(chǎn)生的蒸發(fā)氣也 回收利用，該樣的話可W進(jìn)一步提高整個(gè)工藝的甲焼產(chǎn)率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種焦?fàn)t氣甲焼化制備天然氣過程中提高液化天然氣 產(chǎn)率的工藝。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按W下方式實(shí)現(xiàn)的，該工藝的步驟如下： 首先向原料氣混合罐中注入W下氣體：焦?fàn)t尾氣；天然氣液化過程中產(chǎn)生富甲焼馳放 氣；液化天然氣進(jìn)儲(chǔ)罐時(shí)因液柱和壓力降產(chǎn)生的閃蒸氣及儲(chǔ)罐吸熱產(chǎn)生的蒸發(fā)氣；C〇2氣 體； 然后通過螺桿壓縮機(jī)將原料氣混合罐中的混合氣體加壓到0. 4-1. OMpa，之后將壓縮后 的混合氣依次注入凈化單元脫硫脫雜質(zhì)，甲焼化單元生成甲焼氣體，液化單元將甲焼氣體 液化，最后生成液化天然氣注入儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。
[0007] 所述的原料氣混合罐中的C〇2氣體的注入量由W下公式確定：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種焦?fàn)t氣甲烷化制備天然氣過程中提高液化天然氣產(chǎn)率的工藝，其特征在于，該 工藝的步驟如下： 首先向原料氣混合罐中注入以下氣體：焦?fàn)t尾氣；天然氣液化過程中產(chǎn)生富甲烷馳放 氣；液化天然氣進(jìn)儲(chǔ)罐時(shí)因液柱和壓力降產(chǎn)生的閃蒸氣及儲(chǔ)罐吸熱產(chǎn)生的蒸發(fā)氣；〇)2氣 體； 然后通過螺桿壓縮機(jī)將原料氣混合罐中的混合氣體加壓到0. 4-1. OMpa，之后將壓縮后 的混合氣依次注入凈化單元脫硫脫雜質(zhì)，甲烷化單元生成甲烷氣體，液化單元將甲烷氣體 液化，最后生成液化天然氣注入儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t氣甲烷化制備天然氣過程中提高液化天然氣產(chǎn)率 的工藝，其特征在于，所述的原料氣混合罐中的〇) 2氣體的注入量由以下公式確定： 其中 Μ=3· 05-3. 15。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t氣甲烷化制備天然氣過程中提高液化天然氣產(chǎn)率 的工藝，其特征在于，所述的混合原料氣注入凈化單元脫硫脫雜質(zhì)的步驟如下：混合原料氣 經(jīng)氧化鐵吸附脫除混合原料氣中的硫化氫、混合原料氣經(jīng)鐵鑰和鎳鑰加氫及氧化鋅吸附脫 除混合原料氣中的有機(jī)硫，將混合原料氣中硫的質(zhì)量含量降低到0. lppm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t氣甲烷化制備天然氣過程中提高液化天然氣產(chǎn)率 的工藝，其特征在于，所述的甲烷化單元生成甲烷氣體的步驟如下：將混合原料氣注入硫保 護(hù)罐，進(jìn)行四級甲烷化反應(yīng)，將CO、CO 2轉(zhuǎn)化為甲烷，使CO、CO 2的質(zhì)量含量小于50ppm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種焦?fàn)t氣甲烷化制備天然氣過程中提高液化天然氣產(chǎn)率 的工藝，其特征在于，所述的液化單元將甲烷氣體液化的步驟如下：將甲烷氣體引入冷箱， 在預(yù)冷板翅式換熱器中預(yù)冷到-50~_55°C，然后進(jìn)入深冷板翅式換熱器繼續(xù)降溫液化，低 溫液體經(jīng)減壓后送入脫氮塔進(jìn)行脫氮處理，脫氮后得到產(chǎn)品液化天然氣。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種焦?fàn)t氣甲烷化制備天然氣過程中提高液化天然氣產(chǎn)率的工藝，該工藝的步驟如下：首先向原料氣混合罐中注入以下氣體：焦?fàn)t尾氣；CO2氣體；天然氣液化過程中產(chǎn)生富甲烷馳放氣；液化天然氣進(jìn)儲(chǔ)罐時(shí)因液柱和壓力降產(chǎn)生的閃蒸氣及儲(chǔ)罐吸熱產(chǎn)生的蒸發(fā)氣；然后通過螺桿壓縮機(jī)將原料氣混合罐中的混合氣體加壓到0.4-1.0Mpa，之后將壓縮后的混合氣依次注入凈化單元脫硫脫雜質(zhì)，甲烷化單元生成甲烷氣體，液化單元將甲烷氣體液化，最后生成液化天然氣注入儲(chǔ)罐儲(chǔ)存。本發(fā)明不僅減少了CO2的排放量，使CO2與H2反應(yīng)生成甲烷，提高單位焦?fàn)t尾氣的甲烷產(chǎn)率；同時(shí)，充分回收液化和儲(chǔ)存環(huán)節(jié)中排放的甲烷，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本，提高液化天然氣的產(chǎn)量。
【IPC分類】C10L3-08, C10L3-10
【公開號】CN104673415
【申請?zhí)枴緾N201510068514
【發(fā)明人】徐國峰, 王漢杰, 曲順利, 郭雷, 仇德朋, 梁金鵬, 鄒紅, 趙彩云, 郭振國, 楊秀會(huì)
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海石油煉化有限責(zé)任公司, 中海油山東化學(xué)工程有限責(zé)任公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月10日