【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及液化天然氣領域，特別是涉及由焦爐煤氣合成并凈化液化天然氣(lng)的裝置和工藝方法。
技術介紹
1、現有焦爐煤氣制lng工藝主要由壓縮工段、脫硫工段、合成工段、變壓干燥工段、液化工段、儲運工段及配套的公用工程組成，其流程示意圖如圖1所示，其中：
2、壓縮工段：來自氣柜的焦爐煤氣原料氣經原料氣過濾器過濾和原料氣壓縮機壓縮至0.45mpag后，進入脫油脫萘塔及粗脫硫塔進行預處理，脫除其中的焦油、萘、無機硫等雜質后進入合成氣壓縮機，再次將壓力升至2.2mpag左右后進入脫硫工段進行精脫硫，以便保護合成工段的催化劑；
3、脫硫工段：來自壓縮工段的高壓焦爐煤氣，首先進入濾油槽，防止壓縮工段帶油損壞加氫催化劑，然后經預加氫轉化器、一級加氫轉化器加氫轉化后，將焦爐煤氣中的大部分有機硫轉化為無機硫，然后通過中溫脫硫槽將無機硫脫除，然后經過二級加氫轉化器和氧化鋅脫硫槽，再次對有機硫進行轉化和脫除，最終使脫硫單元的產品氣中的總硫含量小于0.1ppm；由于此工段的催化劑的活性對溫度要求很高，因此在進入各反應器前均需通過多個換熱器對介質溫度進行調節，以滿足催化劑的要求；
4、合成工段：來自脫硫工段、精脫硫后的焦爐煤氣首先進入cuo保護床，防止合成催化劑硫中毒，然后介質被分成兩部分，其中一部分與循環氣混合后進入一段反應器，在反應器中co2、co和h2在催化劑的作用下合成ch4，同時放出熱量；反應后的合成氣，通過一級廢熱鍋爐回收熱量后與另一部分焦爐煤氣混合后進入二段反應器，反應后的合成氣經二級廢熱鍋爐回收熱
5、變壓干燥工段：來自合成工段的合成氣，進入分子篩干燥塔脫除其中的水和co2，使水和co2含量分別降至1ppm和50ppm以下，吸附壓力在2.0mpag左右；分子篩吸附飽和后，通過冷箱分離出的富氫氣進行再生，再生壓力在1.0mpag左右，完成分子篩再生后的富氫氣可作為燃料或送入火炬；
6、液化工段：來自變壓干燥工段的干燥合成氣進入冷箱與混合制冷劑進行換熱，并在不同的溫度和壓力下對其進行精餾，以分離其中的h2和n2，精餾塔所需的熱量來自合成氣本身，冷量由氮氣循環提供；富氮氣回收冷量后排入火炬，富氫氣回收冷量后作為分子篩的再生氣，lng經節流降壓后進入lng儲罐；
7、儲運工段：進入lng儲罐的lng，通過lng泵送入lng槽車，儲罐產生的閃蒸氣(bog)經bog壓縮機壓縮后返回干燥工段入口，重新進行液化。
8、上述現有焦爐煤氣制lng裝置和工藝流程存在以下問題：
9、1、抗負荷波動能力差。現有工藝流程中，干燥工段采用的是分子篩降壓再生的干燥工藝，再生氣為低溫精餾分離出的富氫氣。由于分子篩的裝填量是按照100％負荷設計的，當原料氣供氣量不足時，低溫精餾所產生的富氫氣無法滿足分子篩再生的要求，此時，需要補充一部分合成氣作為再生氣，以滿足分子篩再生的要求，因此，進入冷箱的合成氣會進一步降低，從而導致lng的產量進一步降低，生產成本進一步提高。焦爐煤氣進氣量在不同負荷情況下與lng產量的關系可參見圖2所示。
10、2、抗組分波動能力差。現有工藝流程對co2、co含量的波動比較敏感。由于焦爐煤氣的組分和煤質、配煤、息焦工藝等因素相關，因此焦爐煤氣中co2、co波動比較大，一旦超出合成催化劑的處理量，就需降低進氣量，否則將會導致合成氣中co2含量超標，從而無法進入液化工段。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題之一是提供一種焦爐煤氣制lng的裝置，它運行穩定，并能在低負荷運行情況下保證lng的產量。
2、為解決上述技術問題，本專利技術的焦爐煤氣制lng的裝置，主要包括：壓縮工段、脫硫工段、合成工段、脫碳工段、干燥工段、液化工段和儲運工段，所述脫碳工段設置在合成工段和干燥工段之間。
3、所述脫碳工段的主要設備包括有吸收塔、富液閃蒸罐、合成氣分離器、貧富液換熱器、再生塔、再沸器、儲槽、二氧化碳分離器；其中：
4、所述吸收塔的合成氣入口連接所述合成工段，頂部氣相出口管線通往合成氣分離器的入口，底部液相出口連接富液閃蒸罐的富液入口；
5、所述合成氣分離器的頂部氣相出口管線去往干燥工段，底部液相出口管線通往富液閃蒸罐或儲槽；
6、所述富液閃蒸罐的氣相出口管線返回所述壓縮工段的入口；
7、所述貧富液換熱器的富液換熱通道的入口和出口分別連接富液閃蒸罐的富液出口和再生塔的頂部入口；貧液換熱通道的入口連接再生塔底部的貧液出口，貧液換熱通道的出口管線通往所述吸收塔的頂部貧液入口；
8、所述再沸器連接在所述再生塔上；所述再生塔的頂部氣相出口管線通往所述二氧化碳分離器的入口；所述二氧化碳分離器的頂部氣相出口管線返回所述壓縮工段的入口，底部液相出口管線通往儲槽；所述儲槽內有液下泵，所述液下泵的出口管線匯入所述再生塔的頂部入口管線。
9、較佳的，在所述吸收塔的頂部氣相出口與所述合成氣分離器的入口之間的管線上可以設置合成氣冷卻器；在所述貧富液換熱器的貧液出口與所述吸收塔頂部入口之間的管線上可以設置貧液冷卻器和貧液泵；在所述再生塔的頂部氣相出口與所述二氧化碳分離器的入口之間的管線上設置有二氧化碳冷卻器。
10、較佳的，可以在所述貧液泵兩端連接溶液過濾器。
11、所述合成工段優選采用兩段式合成反應系統，所述兩段式合成反應系統中的合成反應器僅設置一段反應器和二段反應器，不設置三段反應器。
12、所述干燥工段優選采用等壓干燥系統，更優選采用三塔等壓干燥系統。
13、本專利技術要解決的技術問題之二是提供基于上述裝置的焦爐煤氣制lng的工藝方法，該方法包括壓縮、脫硫、合成、脫碳、干燥、液化和儲運七個工藝步驟，所述脫碳步驟在合成步驟和干燥步驟之間。
14、所述脫碳步驟進一步包括以下步驟：
15、將來自合成工段的合成氣與貧胺液在吸收塔中進行傳質傳熱，脫除合成氣中所含的co2，然后冷卻，進行氣液分離，分離出的氣相作為合成氣送入干燥工段；
16、吸收塔底部的吸收了co2后的富胺液送入富液閃蒸罐進行閃蒸，閃蒸出的氣相送回壓縮工段入口進行重復利用，液相預熱后進行co2再生；
17、對再生的co2進行冷卻和氣液分離，將分離出的co2送回壓縮工段入口進行重復利用。
18、較佳的，對再生塔底部排出的高溫貧液，先進行換熱和冷卻，然后將一部分貧液送入吸收塔頂部，另一部分貧液過濾后送回貧液泵入口。
19、所述合成步驟優選采用兩段式合成反應工藝；所述干燥步驟優選采用等壓干燥工藝，更優選采用三塔等壓干燥工藝。
20、與現有的焦爐煤氣制lng的裝置及工藝相比本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.焦爐煤氣制LNG裝置，包括壓縮工段、脫硫工段、合成工段、干燥工段、液化工段和儲運工段，其特征在于，在合成工段和干燥工段之間還包括有脫碳工段。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述脫碳工段包括有吸收塔、富液閃蒸罐、合成氣分離器、貧富液換熱器、再生塔、再沸器、儲槽、二氧化碳分離器；其中：
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述吸收塔的頂部氣相出口與所述合成氣分離器的入口之間的管線上設置有合成氣冷卻器；所述貧富液換熱器的貧液出口與所述吸收塔頂部入口之間的管線上設置有貧液冷卻器和貧液泵；所述再生塔的頂部氣相出口與所述二氧化碳分離器的入口之間的管線上設置有二氧化碳冷卻器。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，在所述貧液泵兩端連接有溶液過濾器。
5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述合成工段采用兩段式合成反應系統，所述兩段式合成反應系統中的合成反應器僅設置有一段反應器和二段反應器。
6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述干燥工段采用等壓干燥系統。
7.基于權利要求1-6任一項所
8.根據權利要求7所述的工藝方法，其特征在于，所述脫碳步驟包括：
9.根據權利要求8所述的工藝方法，其特征在于，對再生塔底部排出的高溫貧液進行換熱和冷卻，然后將一部分貧液送入吸收塔頂部，另一部分貧液過濾后送回貧液泵入口。
10.根據權利要求7所述的工藝方法，其特征在于，合成步驟采用兩段式合成反應工藝，干燥步驟采用等壓干燥工藝。
...【技術特征摘要】
1.焦爐煤氣制lng裝置，包括壓縮工段、脫硫工段、合成工段、干燥工段、液化工段和儲運工段，其特征在于，在合成工段和干燥工段之間還包括有脫碳工段。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述脫碳工段包括有吸收塔、富液閃蒸罐、合成氣分離器、貧富液換熱器、再生塔、再沸器、儲槽、二氧化碳分離器；其中：
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述吸收塔的頂部氣相出口與所述合成氣分離器的入口之間的管線上設置有合成氣冷卻器；所述貧富液換熱器的貧液出口與所述吸收塔頂部入口之間的管線上設置有貧液冷卻器和貧液泵；所述再生塔的頂部氣相出口與所述二氧化碳分離器的入口之間的管線上設置有二氧化碳冷卻器。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，在所述貧液泵兩端連接有溶液過濾器。
5.根據權利要求1所述的裝置，其...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊曉東，董衛峰，張慶錦，成佩佩，
申請(專利權)人：尼莎西安能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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