炭化爐氣制液氨聯產液化天然氣的工藝方法

2024-03-09 09:58:15

炭化爐氣制液氨聯產液化天然氣的工藝方法
【專利摘要】本發明涉及一種炭化爐氣制液氨聯產液化天然氣的工藝方法。目前企業對於炭化爐氣的利用不夠充分，不僅對環境造成危害，且違背節能減排的環保意義。本發明對炭化爐氣進行過濾、壓縮、脫氧處理後分離出氮氣，與氫氣壓縮加壓後在氨合成塔合成氨並進一步得到液氨；再採用寬溫耐硫變換工藝調節氫氣和一氧化碳的體積比，同時使得有機硫轉變成硫化氫；再進行脫硫脫碳處理；採用多級甲烷化反應，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；液化得到大於99.5%純度的甲烷。本發明利用炭化爐氣中的一氧化碳和氫氣製備液化天然氣，並利用其中的氮氣聯產液氨，可以使企業炭化爐氣中的有用成分得到合理利用。
【專利說明】炭化爐氣制液氨聯產液化天然氣的工藝方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於天然氣生產【技術領域】，具體涉及一種炭化爐氣制液氨聯產液化天然氣的工藝方法。
【背景技術】
[0002]炭化爐氣是利用優質侏羅紀不粘煤和弱粘煤為原料，在炭化爐內通過乾餾生產蘭炭過程中產生的富含碳氫的氣體。利用炭化爐乾餾生產蘭炭時，每生產I噸蘭炭除去炭化爐回用及蘭炭乾燥外，可以獲得400-500Nm3的炭化爐氣體，該氣體熱值為7500kJ/ Nm3。截止2013年全國共生產蘭炭7000萬噸左右，其中陝西4000萬噸、新疆2000萬噸、內蒙古和寧夏1000萬噸，炭化爐氣可外供280-350億Nm3。目前企業對於炭化爐氣的利用不夠充分，不僅對環境造成危害，違背了國家節能減排的相關政策，同時影響了整個行業的發展。
[0003]炭化爐氣中各成分含量範圍如下表:
【權利要求】
1.炭化爐氣制液氨聯產液化天然氣的工藝方法，其特徵在於: 由以下步驟實現: 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，初步淨化炭化爐氣； 步驟二:壓縮: 採用往復式壓縮機或離心式壓縮機，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數為0.5% ； 步驟四:氮氣分離: 採用真空變壓吸附技術分離出炭化爐氣中的氮氣，使得炭化爐氣中的氮氣量減少至體積分數為1% ； 步驟五:寬溫耐硫變換: 添加水蒸氣，採用寬溫耐硫變換工藝，調節炭化爐氣中的氫氣和一氧化碳的體積比為(3.2-3.5):1，同時使得炭化爐氣中的有機硫轉變成硫化氫； 步驟六:脫硫脫碳: 採用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數為0.3% ； 步驟七:甲烷化: 利用鎳基催化劑，採用多級甲烷化反應，得到以甲烷為主的氣體混合物，甲烷合成採用多級無循環一次通過甲烷化工藝或帶循環絕熱甲烷化工藝，控制甲烷化反應溫度為250-700°C、壓力為Ι-lOMpa，反應熱用於生產蒸汽，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: 採用混合冷劑深冷液化技術得到大於99.5%純度的甲烷，復熱後送入液化裝置進行液化； 步驟十:液氨合成: 在步驟四所得氮氣中輸入氫氣，經壓縮加壓到20-30Mpa，在氨合成塔內催化合成氨，經水冷、氨冷降溫至-15°C，分離出其中的液氨，未反應的氣體返回氨合成塔循環生產。
2.根據權利要求1所述的炭化爐氣制液氨聯產液化天然氣的工藝方法，其特徵在於: 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，底部留有分離空間，氣流自下而上流出過濾器。
3.根據權利要求2所述的炭化爐氣制液氨聯產液化天然氣的工藝方法，其特徵在於: 步驟三中，脫氧催化劑選自 Fe/Al203、Fe-Mo/Al203、Co_Mo/A1203。
4.根據權利要求3所述的炭化爐氣制液氨聯產液化天然氣的工藝方法，其特徵在於: 步驟七中，鎳基催化劑選自Ni/Al203、Ni/Al203-Mg0。
【文檔編號】C10K1/34GK104017620SQ201410212201
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】董永波, 王新明, 高航, 郭海洋 申請人:榆林科大高新能源研究院有限公司