一种焦炉气生产合成氨联产lng的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种原料利用率高的焦炉气生产合成氨联产LNG的方法，是将半水煤气与净化后的焦炉煤气混合后入变换单元，随后进入低温甲醇洗单元净化处理，净化处理后的净化气进入由液氮洗装置和深冷装置组成的二合一冷箱内，净化气在二合一冷箱内进一步进行净化，最终配置成H2/N3=3:1的纯净合成气，纯净合成气进入合成氨单元生产出合成氨，合成氨单元产生的驰放气返回二合一冷箱装置生产LNG产品。本发明是将净化后的焦炉煤气与半水煤气中的甲烷以及生产合成氨过程中产生驰放气中的甲烷分离出来生产LNG，再利用剩余有效气体生产合成氨，具有工艺流程短、原料气利用率高的优点。
【专利说明】一种焦炉气生产合成氨联产LNG的方法及装置
【技术领域】[0001]本发明涉及一种生产液化天然气(liquefied natural gas)和合成氨的工艺方法和装置，属于煤化工【技术领域】。
【背景技术】[0002]焦炉煤气自身的特点是C/Η比低，是理想的化工原料气，如果实现焦炉煤气的综合利用，使煤、焦、化实现一体化，不仅将能源和环境的发展结合起来，而且将传统的焦化工业与化学工业及化肥工业有机结合起来，这对调整我国能源结构和化工产业结构，发展新一代焦炉煤气综合利用技术，具有重要的现实意义。[0003]目前，焦炉煤气综合利用的途径主要有以下几种:利用焦炉气生产合成氨、甲醇、CNG、LNG、发电。这几种途径虽然技术成熟，但都存在原料气利用率低的缺点，经济效益达不到最佳效果，从而制约了这一产业链的继续延伸。[0004]在如今诸多焦炉煤气综合利用技术中，尚无一个投资费用低、工艺流程短、原料气利用率高、经济效益好的工艺技术。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种原料利用率高的焦炉气生产合成氨联产LNG的方法。[0006]为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是: 一种焦炉气生产合成氨联产LNG的方法，将半水煤气与净化后的焦炉煤气混合后入变换单元，随后进入低温甲醇洗单元净化处理，净化处理后的净化气进入由液氮洗装置和深冷装置组成的二合一冷箱内，净化气在二合一冷箱内进一步进行净化，最终配置成H2/Ns=3:1的纯净合成气,纯净合成气进入合成氨单元生产出合成氨,合成氨单元产生的驰放气返回二合一冷箱装置生产LNG产品。[0007]本发明还提供一种实现上述工艺方法的焦炉气生产合成氨联产LNG装置，包括焦炉煤气净化单元、合成氨单元、原料煤气化炉和空分装置， 合成氨单元包括顺次连接的变换装置、低温甲醇洗装置、二合一冷箱装置、合成气压缩装置和氨合成装置， 空分装置的氧气输出支路连接原料煤气化炉，空分单元的高压氮气输出支线和液氮输出支路连接至二合一冷箱装置， 原料煤气炉的出口端以及焦炉煤气净化单元末端分别连接至变换装置的气体入口端，二合一冷箱装置上设有脱除支线、放空气支线和LNG支线，脱除支线连接至变换装置的入口端， 氨合成装置上设有连接至合成气压缩装置的循环气支线以及连接至二合一冷箱装置的合成驰放气支线。[0008]作为优选的方案，所述的焦炉煤气净化单元包括顺次连接的气柜、电捕焦油装置、除氨装置、焦炉气气柜、压缩装置1、变温吸附装置、压缩装置II和末端的加氢及脱汞装置。
[0009]本发明是将净化后的焦炉煤气与半水煤气中的甲烷以及生产合成氨过程中产生驰放气中的甲烷分离出来生产LNG，再利用剩余有效气体生产合成氨。通过对焦炉煤气的综合利用，不仅将焦炉煤气中的有效气全部利用，还将合成氨生产过程中产生的驰放气进行了回收利用，具有工艺流程短、原料气利用率高的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的连接示意图。
[0011]图中，1-原料煤气化单元，2-空分单元，3-气柜，4-电捕焦油装置，5-除氨装置，6-焦炉气气柜，7-压缩装置1，8_变湿吸附装置，9-压缩装置II，10-加氢及脱汞装置，11-变换装置，12-低温甲醇洗装置，13- 二合一冷箱装置，14-合成气压缩装置，15-氨合成装置，16-氧气输出支路，17-高压氮气输出支线，18-液氮输出支路，19-脱除支线，20-放空气支线，21-LNG支线，22-循环气支线，23-合成驰放气支线。
【具体实施方式】
[0012]为了使本领域技术人员更好的理解本发明，以下结合附图对本发明作进一步清楚、完整的说明。
[0013]本发明提供的一种焦炉气生产合成氨联产LNG的方法，是将半水煤气与净化后的焦炉煤气混合后入变换单元，随后进入低温甲醇洗单元净化处理，净化处理后的净化气进入由液氮洗装置和深冷装置组成的二合一冷箱内，净化气在二合一冷箱内进一步进行净化，最终配置成H2/N3=3:1的纯净合成气，纯净合成气进入合成氨单元生产出合成氨，合成氨单元产生的驰放气返回二合一冷箱装置生产LNG产品。
[0014]如图1所示，实现上述方法的装置包括焦炉煤气净化单元、合成氨单元、原料煤气化炉I和空分装置2。
[0015]所述的焦炉煤气净化单元包括顺次连接的气柜3、电捕焦油装置4、除氨装置5、焦炉气气柜6、压缩装置17、变温吸附装置8、压缩装置119和末端的加氢及脱汞装置10。将焦化厂初步净化的焦炉煤气经电捕焦油装置4除去其中的焦油和粉尘后，送至除氨装置5除氨。除氨后焦炉气进入焦炉气气柜6进行缓冲，然后进入焦炉气螺杆压缩装置17提压至
0.7Mpa后进入变温吸附装置8除去其中的萘、苯及少量杂质，然后进入焦炉气往复压缩装置119升压后进入加氢及脱汞装置10进行加氢转化，将其中的有机硫转化为无机硫、不饱和烃转化为饱和烃。
[0016合成氨单元包括顺次连接的变换装置11、低温甲醇洗装置12、二合一冷箱装置13、合成气压缩装置14和氨合成装置15,
二合一冷箱装置是将液氮洗装置和深冷装置组合放置在一起的装置，它通过液氮和混合制冷剂(MRC)两种介质提供冷量，既满足了进合成氨装置前工艺气体净化的要求和生产LNG的要求，同时极大程度上降低了产品能耗和装置投资。
[0017]空分装置的氧气输出支路16连接原料煤气化炉1，空分单元的高压氮气输出支线17和液氮输出支路18连接至二合一冷箱装置13，空分装置的氧气输出支路16为原料煤气化炉提供氧气，高压氮气输出支线17和液氮输出支路18向二合一冷箱装置中提供高压氮气和液氮。
[0018]原料煤气化炉I的出口端以及焦炉煤气净化单元末端的加氢及脱汞装置10分别连接至变换装置11的气体入口端，原料煤气化炉I对原料煤进行气化，产生的半水煤气作为一部分原料气，原料气经洗涤处理后与来自焦炉煤气净化单元的焦炉气混合后进入变换装置11，随后进入低温甲醇洗装置12进行脱硫脱碳净化处理，经过净化处理后的净化气进入二合一冷箱装置13，该装置有效、合理地将液氮洗装置和深冷装置合二为一。净化气在二合一冷箱装置13中进一步进行净化，脱除其中的C0、CH4、Ar等，最终配置成H2/N3=3:l的纯净合成气，随后进入合成氨单兀生产出合成氨。
[0019]二合一冷箱装置13上设有脱除支线19、放空气支线20和LNG支线21，脱除支线19连接至变换装置11的入口端，经二合一冷箱装置13分离出的富甲烷液体经精馏塔分离后得到LNG，送至界区外LNG灌区，二合一冷箱装置中脱除的H2、CO、CH4, N2, Ar经过脱除支线又回到变换装置11。
[0020]氨合成装置15上设有连接至合成气压缩装置14的循环气支线22以及连接至二合一冷箱装置12的合成驰放气支线23。合成氨装置15产生驰放气通过合成驰放气支线23进入二合一冷箱装置13进一步利用生产LNG产品。
[0021]本发明要求保护的范围不限于以上【具体实施方式】，对于本领域技术人员而言，本发明可以有多种变形和更改，凡在本发明的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本发明的 保护范围之内。
【权利要求】
1.一种焦炉气生产合成氨联产LNG的方法，其特征在于:将半水煤气与净化后的焦炉煤气混合后入变换单元，随后进入低温甲醇洗单元净化处理，净化处理后的净化气进入由液氮洗装置和深冷装置组成的二合一冷箱内，净化气在二合一冷箱内进一步进行净化，最终配置成H2/N3=3:1的纯净合成气，纯净合成气进入合成氨单元生产出合成氨，合成氨单元产生的驰放气返回二合一冷箱装置生产LNG产品。
2.实现如权利要求1所述方法的装置，其特征在于:包括焦炉煤气净化单元、合成氨单元、原料煤气化炉(I)和空分装置(2 )， 合成氨单元包括顺次连接的变换装置(11)、低温甲醇洗装置(12)、二合一冷箱装置(13)、合成气压缩装置(14)和氨合成装置(15), 空分装置的氧气输出支路(16)连接原料煤气化炉(I )，空分单元的高压氮气输出支线(17)和液氮输出支路(18)连接至二合一冷箱装置(13)， 原料煤气炉(I)的出口端以及焦炉煤气净化单元末端分别连接至变换装置(11)的气体入口端， 二合一冷箱装置(13)上设有脱除支线(19)、放空气支线(20)和LNG支线(21 )，脱除支线(19)连接至变换装置(11)的入口端， 氨合成装置(15)上设有连接至合成气压缩装置(14)的循环气支线(22)以及连接至二合一冷箱装置(12)的合成驰放气支线(23)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于:所述的焦炉煤气净化单元包括顺次连接的气柜(3)、电捕焦油装置(4)、除氨装置(5)、焦炉气气柜(6)、压缩装置I (7)、变温吸附装置(8)、压缩装置II (9)和 末端的加氢及脱汞装置(10)。
【文档编号】C01C1/04GK103588221SQ201310570022
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月16日 优先权日:2013年11月16日
【发明者】韩喜民, 解交平, 宋文戈, 闫永兵, 李战学, 潘伟峰, 娄军泽, 陈胜林, 王康平, 王会串, 吴冬果, 陈芃娜 申请人:山西阳煤丰喜肥业(集团)有限责任公司