一種焦爐氣生產合成氨聯產lng的方法及裝置製造方法

2023-09-20 20:22:30

一種焦爐氣生產合成氨聯產lng的方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供一種原料利用率高的焦爐氣生產合成氨聯產LNG的方法，是將半水煤氣與淨化後的焦爐煤氣混合後入變換單元，隨後進入低溫甲醇洗單元淨化處理，淨化處理後的淨化氣進入由液氮洗裝置和深冷裝置組成的二合一冷箱內，淨化氣在二合一冷箱內進一步進行淨化，最終配置成H2/N3=3:1的純淨合成氣，純淨合成氣進入合成氨單元生產出合成氨，合成氨單元產生的馳放氣返回二合一冷箱裝置生產LNG產品。本發明是將淨化後的焦爐煤氣與半水煤氣中的甲烷以及生產合成氨過程中產生馳放氣中的甲烷分離出來生產LNG，再利用剩餘有效氣體生產合成氨，具有工藝流程短、原料氣利用率高的優點。
【專利說明】一種焦爐氣生產合成氨聯產LNG的方法及裝置
【技術領域】[0001]本發明涉及一種生產液化天然氣(liquefied natural gas)和合成氨的工藝方法和裝置，屬於煤化工【技術領域】。
【背景技術】[0002]焦爐煤氣自身的特點是C/Η比低，是理想的化工原料氣，如果實現焦爐煤氣的綜合利用，使煤、焦、化實現一體化，不僅將能源和環境的發展結合起來，而且將傳統的焦化工業與化學工業及化肥工業有機結合起來，這對調整我國能源結構和化工產業結構，發展新一代焦爐煤氣綜合利用技術，具有重要的現實意義。[0003]目前，焦爐煤氣綜合利用的途徑主要有以下幾種:利用焦爐氣生產合成氨、甲醇、CNG、LNG、發電。這幾種途徑雖然技術成熟，但都存在原料氣利用率低的缺點，經濟效益達不到最佳效果，從而制約了這一產業鏈的繼續延伸。[0004]在如今諸多焦爐煤氣綜合利用技術中，尚無一個投資費用低、工藝流程短、原料氣利用率高、經濟效益好的工藝技術。

【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種原料利用率高的焦爐氣生產合成氨聯產LNG的方法。[0006]為解決以上技術問題，本發明採用的技術方案是: 一種焦爐氣生產合成氨聯產LNG的方法，將半水煤氣與淨化後的焦爐煤氣混合後入變換單元，隨後進入低溫甲醇洗單元淨化處理，淨化處理後的淨化氣進入由液氮洗裝置和深冷裝置組成的二合一冷箱內，淨化氣在二合一冷箱內進一步進行淨化，最終配置成H2/Ns=3:1的純淨合成氣,純淨合成氣進入合成氨單元生產出合成氨,合成氨單元產生的馳放氣返回二合一冷箱裝置生產LNG產品。[0007]本發明還提供一種實現上述工藝方法的焦爐氣生產合成氨聯產LNG裝置，包括焦爐煤氣淨化單元、合成氨單元、原料煤氣化爐和空分裝置， 合成氨單元包括順次連接的變換裝置、低溫甲醇洗裝置、二合一冷箱裝置、合成氣壓縮裝置和氨合成裝置， 空分裝置的氧氣輸出支路連接原料煤氣化爐，空分單元的高壓氮氣輸出支線和液氮輸出支路連接至二合一冷箱裝置， 原料煤氣爐的出口端以及焦爐煤氣淨化單元末端分別連接至變換裝置的氣體入口端，二合一冷箱裝置上設有脫除支線、放空氣支線和LNG支線，脫除支線連接至變換裝置的入口端， 氨合成裝置上設有連接至合成氣壓縮裝置的循環氣支線以及連接至二合一冷箱裝置的合成馳放氣支線。[0008]作為優選的方案，所述的焦爐煤氣淨化單元包括順次連接的氣櫃、電捕焦油裝置、除氨裝置、焦爐氣氣櫃、壓縮裝置1、變溫吸附裝置、壓縮裝置II和末端的加氫及脫汞裝置。
[0009]本發明是將淨化後的焦爐煤氣與半水煤氣中的甲烷以及生產合成氨過程中產生馳放氣中的甲烷分離出來生產LNG，再利用剩餘有效氣體生產合成氨。通過對焦爐煤氣的綜合利用，不僅將焦爐煤氣中的有效氣全部利用，還將合成氨生產過程中產生的馳放氣進行了回收利用，具有工藝流程短、原料氣利用率高的優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的連接示意圖。
[0011]圖中，1-原料煤氣化單元，2-空分單元，3-氣櫃，4-電捕焦油裝置，5-除氨裝置，6-焦爐氣氣櫃，7-壓縮裝置1，8_變溼吸附裝置，9-壓縮裝置II，10-加氫及脫汞裝置，11-變換裝置，12-低溫甲醇洗裝置，13- 二合一冷箱裝置，14-合成氣壓縮裝置，15-氨合成裝置，16-氧氣輸出支路，17-高壓氮氣輸出支線，18-液氮輸出支路，19-脫除支線，20-放空氣支線，21-LNG支線，22-循環氣支線，23-合成馳放氣支線。
【具體實施方式】
[0012]為了使本領域技術人員更好的理解本發明，以下結合附圖對本發明作進一步清楚、完整的說明。
[0013]本發明提供的一種焦爐氣生產合成氨聯產LNG的方法，是將半水煤氣與淨化後的焦爐煤氣混合後入變換單元，隨後進入低溫甲醇洗單元淨化處理，淨化處理後的淨化氣進入由液氮洗裝置和深冷裝置組成的二合一冷箱內，淨化氣在二合一冷箱內進一步進行淨化，最終配置成H2/N3=3:1的純淨合成氣，純淨合成氣進入合成氨單元生產出合成氨，合成氨單元產生的馳放氣返回二合一冷箱裝置生產LNG產品。
[0014]如圖1所示，實現上述方法的裝置包括焦爐煤氣淨化單元、合成氨單元、原料煤氣化爐I和空分裝置2。
[0015]所述的焦爐煤氣淨化單元包括順次連接的氣櫃3、電捕焦油裝置4、除氨裝置5、焦爐氣氣櫃6、壓縮裝置17、變溫吸附裝置8、壓縮裝置119和末端的加氫及脫汞裝置10。將焦化廠初步淨化的焦爐煤氣經電捕焦油裝置4除去其中的焦油和粉塵後，送至除氨裝置5除氨。除氨後焦爐氣進入焦爐氣氣櫃6進行緩衝，然後進入焦爐氣螺杆壓縮裝置17提壓至
0.7Mpa後進入變溫吸附裝置8除去其中的萘、苯及少量雜質，然後進入焦爐氣往復壓縮裝置119升壓後進入加氫及脫汞裝置10進行加氫轉化，將其中的有機硫轉化為無機硫、不飽和烴轉化為飽和烴。
[0016合成氨單元包括順次連接的變換裝置11、低溫甲醇洗裝置12、二合一冷箱裝置13、合成氣壓縮裝置14和氨合成裝置15,
二合一冷箱裝置是將液氮洗裝置和深冷裝置組合放置在一起的裝置，它通過液氮和混合製冷劑(MRC)兩種介質提供冷量，既滿足了進合成氨裝置前工藝氣體淨化的要求和生產LNG的要求，同時極大程度上降低了產品能耗和裝置投資。
[0017]空分裝置的氧氣輸出支路16連接原料煤氣化爐1，空分單元的高壓氮氣輸出支線17和液氮輸出支路18連接至二合一冷箱裝置13，空分裝置的氧氣輸出支路16為原料煤氣化爐提供氧氣，高壓氮氣輸出支線17和液氮輸出支路18向二合一冷箱裝置中提供高壓氮氣和液氮。
[0018]原料煤氣化爐I的出口端以及焦爐煤氣淨化單元末端的加氫及脫汞裝置10分別連接至變換裝置11的氣體入口端，原料煤氣化爐I對原料煤進行氣化，產生的半水煤氣作為一部分原料氣，原料氣經洗滌處理後與來自焦爐煤氣淨化單元的焦爐氣混合後進入變換裝置11，隨後進入低溫甲醇洗裝置12進行脫硫脫碳淨化處理，經過淨化處理後的淨化氣進入二合一冷箱裝置13，該裝置有效、合理地將液氮洗裝置和深冷裝置合二為一。淨化氣在二合一冷箱裝置13中進一步進行淨化，脫除其中的C0、CH4、Ar等，最終配置成H2/N3=3:l的純淨合成氣，隨後進入合成氨單兀生產出合成氨。
[0019]二合一冷箱裝置13上設有脫除支線19、放空氣支線20和LNG支線21，脫除支線19連接至變換裝置11的入口端，經二合一冷箱裝置13分離出的富甲烷液體經精餾塔分離後得到LNG，送至界區外LNG灌區，二合一冷箱裝置中脫除的H2、CO、CH4, N2, Ar經過脫除支線又回到變換裝置11。
[0020]氨合成裝置15上設有連接至合成氣壓縮裝置14的循環氣支線22以及連接至二合一冷箱裝置12的合成馳放氣支線23。合成氨裝置15產生馳放氣通過合成馳放氣支線23進入二合一冷箱裝置13進一步利用生產LNG產品。
[0021]本發明要求保護的範圍不限於以上【具體實施方式】，對於本領域技術人員而言，本發明可以有多種變形和更改，凡在本發明的構思與原則之內所作的任何修改、改進和等同替換都應包含在本發明的 保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種焦爐氣生產合成氨聯產LNG的方法，其特徵在於:將半水煤氣與淨化後的焦爐煤氣混合後入變換單元，隨後進入低溫甲醇洗單元淨化處理，淨化處理後的淨化氣進入由液氮洗裝置和深冷裝置組成的二合一冷箱內，淨化氣在二合一冷箱內進一步進行淨化，最終配置成H2/N3=3:1的純淨合成氣，純淨合成氣進入合成氨單元生產出合成氨，合成氨單元產生的馳放氣返回二合一冷箱裝置生產LNG產品。
2.實現如權利要求1所述方法的裝置，其特徵在於:包括焦爐煤氣淨化單元、合成氨單元、原料煤氣化爐(I)和空分裝置(2 )， 合成氨單元包括順次連接的變換裝置(11)、低溫甲醇洗裝置(12)、二合一冷箱裝置(13)、合成氣壓縮裝置(14)和氨合成裝置(15), 空分裝置的氧氣輸出支路(16)連接原料煤氣化爐(I )，空分單元的高壓氮氣輸出支線(17)和液氮輸出支路(18)連接至二合一冷箱裝置(13)， 原料煤氣爐(I)的出口端以及焦爐煤氣淨化單元末端分別連接至變換裝置(11)的氣體入口端， 二合一冷箱裝置(13)上設有脫除支線(19)、放空氣支線(20)和LNG支線(21 )，脫除支線(19)連接至變換裝置(11)的入口端， 氨合成裝置(15)上設有連接至合成氣壓縮裝置(14)的循環氣支線(22)以及連接至二合一冷箱裝置(12)的合成馳放氣支線(23)。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於:所述的焦爐煤氣淨化單元包括順次連接的氣櫃(3)、電捕焦油裝置(4)、除氨裝置(5)、焦爐氣氣櫃(6)、壓縮裝置I (7)、變溫吸附裝置(8)、壓縮裝置II (9)和 末端的加氫及脫汞裝置(10)。
【文檔編號】C01C1/04GK103588221SQ201310570022
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月16日 優先權日:2013年11月16日
【發明者】韓喜民, 解交平, 宋文戈, 閆永兵, 李戰學, 潘偉峰, 婁軍澤, 陳勝林, 王康平, 王會串, 吳冬果, 陳芃娜 申請人:山西陽煤豐喜肥業(集團)有限責任公司