炭化炉气制液氨联产液化天然气的工艺方法
【专利摘要】本发明涉及一种炭化炉气制液氨联产液化天然气的工艺方法。目前企业对于炭化炉气的利用不够充分，不仅对环境造成危害，且违背节能减排的环保意义。本发明对炭化炉气进行过滤、压缩、脱氧处理后分离出氮气，与氢气压缩加压后在氨合成塔合成氨并进一步得到液氨；再采用宽温耐硫变换工艺调节氢气和一氧化碳的体积比，同时使得有机硫转变成硫化氢；再进行脱硫脱碳处理；采用多级甲烷化反应，得到以甲烷为主的气体混合物；使用分子筛脱除水分和二氧化碳；液化得到大于99.5%纯度的甲烷。本发明利用炭化炉气中的一氧化碳和氢气制备液化天然气，并利用其中的氮气联产液氨，可以使企业炭化炉气中的有用成分得到合理利用。
【专利说明】炭化炉气制液氨联产液化天然气的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明属于天然气生产【技术领域】，具体涉及一种炭化炉气制液氨联产液化天然气的工艺方法。
【背景技术】
[0002]炭化炉气是利用优质侏罗纪不粘煤和弱粘煤为原料，在炭化炉内通过干馏生产兰炭过程中产生的富含碳氢的气体。利用炭化炉干馏生产兰炭时，每生产I吨兰炭除去炭化炉回用及兰炭干燥外，可以获得400-500Nm3的炭化炉气体，该气体热值为7500kJ/ Nm3。截止2013年全国共生产兰炭7000万吨左右，其中陕西4000万吨、新疆2000万吨、内蒙古和宁夏1000万吨，炭化炉气可外供280-350亿Nm3。目前企业对于炭化炉气的利用不够充分，不仅对环境造成危害，违背了国家节能减排的相关政策，同时影响了整个行业的发展。
[0003]炭化炉气中各成分含量范围如下表:
【权利要求】
1.炭化炉气制液氨联产液化天然气的工艺方法，其特征在于: 由以下步骤实现: 步骤一:过滤: 将炭化炉气通过过滤器，除去气体中的非气体杂质，初步净化炭化炉气； 步骤二:压缩: 采用往复式压缩机或离心式压缩机，将炭化炉气压缩到0.01-5.0Mpa ； 步骤二:脱氧: 利用脱氧催化剂，将炭化炉气中的氧气量减少至体积分数为0.5% ； 步骤四:氮气分离: 采用真空变压吸附技术分离出炭化炉气中的氮气，使得炭化炉气中的氮气量减少至体积分数为1% ； 步骤五:宽温耐硫变换: 添加水蒸气，采用宽温耐硫变换工艺，调节炭化炉气中的氢气和一氧化碳的体积比为(3.2-3.5):1，同时使得炭化炉气中的有机硫转变成硫化氢； 步骤六:脱硫脱碳: 采用N-甲基二乙醇胺、聚乙二醇二甲醚或甲醇洗的方法，使炭化炉气中的含硫气体量降至0.1ppm, 二氧化碳降至体积分数为0.3% ； 步骤七:甲烷化: 利用镍基催化剂，采用多级甲烷化反应，得到以甲烷为主的气体混合物，甲烷合成采用多级无循环一次通过甲烷化工艺或带循环绝热甲烷化工艺，控制甲烷化反应温度为250-700°C、压力为Ι-lOMpa，反应热用于生产蒸汽，供步骤五使用； 步骤八:分离: 使用分子筛脱除以甲烷为主的气体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 ； 步骤九:液化: 采用混合冷剂深冷液化技术得到大于99.5%纯度的甲烷，复热后送入液化装置进行液化； 步骤十:液氨合成: 在步骤四所得氮气中输入氢气，经压缩加压到20-30Mpa，在氨合成塔内催化合成氨，经水冷、氨冷降温至-15°C，分离出其中的液氨，未反应的气体返回氨合成塔循环生产。
2.根据权利要求1所述的炭化炉气制液氨联产液化天然气的工艺方法，其特征在于: 步骤一中，过滤器中填装焦炭或活性炭，过滤器出口安装金属丝网，底部留有分离空间，气流自下而上流出过滤器。
3.根据权利要求2所述的炭化炉气制液氨联产液化天然气的工艺方法，其特征在于: 步骤三中，脱氧催化剂选自 Fe/Al203、Fe-Mo/Al203、Co_Mo/A1203。
4.根据权利要求3所述的炭化炉气制液氨联产液化天然气的工艺方法，其特征在于: 步骤七中，镍基催化剂选自Ni/Al203、Ni/Al203-Mg0。
【文档编号】C10K1/34GK104017620SQ201410212201
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】董永波, 王新明, 高航, 郭海洋 申请人:榆林科大高新能源研究院有限公司