一种焦炉气甲烷化制备天然气过程中提高液化天然气产率的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及天然气生产技术领域，具体地说是一种焦炉气甲焼化制备天然气过程 中提高液化天然气产率的工艺。
【背景技术】
[0002] 焦炉煤气是焦炭生产过程中煤炭经高温干觸出来的气体产物，炼焦产品中，按 重量计算，焦炉煤气占15 %~18 %，为全部产品的第二位，仅次于焦炭产品。但目前 仅有不到10 %的焦炉煤气被回收用，大量焦炉煤气直接排放燃烧，既极大地浪费了宝贵 的稀缺资源和能源，又严重污染了环境。
[0003] 另外，我国天然气资源短缺，国内需求胚盛，是国家鼓励开发的能源。利用焦炉尾 气生产天然气，一方面，避免资源浪费，污染环境，另一方面可W缓解清洁能源短缺的矛盾。 因此通过焦炉尾气生产液化天然气的工艺已经引起国内相关企业的重视。
[0004] 焦炉尾气的组成如下： &:55-60% 邸4:23%-27% C0:5%-8% C02:1.5%-3% 〇2:0. 3%-0. 8% 如 2%_4%，C] W上姪 幼口 C2册、CsHs) ;2-4%，其杂质包括硫、蔡、苯等。焦炉尾气甲焼化制备天然气工艺，主要是利 用焦炉尾气中的肥与C0和C〇2发生甲焼化反应，生产天然气中主要的成分甲焼（CH4)。反 应式如下： (：0巧&=邸4+&0 0〇2+4馬=(：&+2馬0 目前开发的甲焼化工艺只是利用了焦炉尾气中本身的所含的C0和0)2,甲焼化反应后， 焦炉尾气中富含的馬就当做驰放气排放了。同时，C0 2作为工业废气排放掉，会造成环境温 室效应，危害环境。如果通过向焦炉尾气中添加C〇2使得焦炉尾气中富含的H2充分参与甲 焼化反应，生产有益的甲焼，不仅可W变废为宝，还能减少环境损害。同时，天然气液化过程 中会产生部分驰放气，其中含有部分甲焼，将此部分甲焼回收也可W避免造成产品的浪费。 液化后的天然气进入储罐后，因液柱和压力降产生的闪蒸气及储罐吸热产生的蒸发气也 回收利用，该样的话可W进一步提高整个工艺的甲焼产率。
【发明内容】
[0005] 本发明的技术任务是提供一种焦炉气甲焼化制备天然气过程中提高液化天然气 产率的工艺。
[0006] 本发明的技术任务是按W下方式实现的，该工艺的步骤如下： 首先向原料气混合罐中注入W下气体：焦炉尾气；天然气液化过程中产生富甲焼驰放 气；液化天然气进储罐时因液柱和压力降产生的闪蒸气及储罐吸热产生的蒸发气；C〇2气 体； 然后通过螺杆压缩机将原料气混合罐中的混合气体加压到0. 4-1. OMpa，之后将压缩后 的混合气依次注入净化单元脱硫脱杂质，甲焼化单元生成甲焼气体，液化单元将甲焼气体 液化，最后生成液化天然气注入储罐储存。
[0007] 所述的原料气混合罐中的C〇2气体的注入量由W下公式确定：
【主权项】
1. 一种焦炉气甲烷化制备天然气过程中提高液化天然气产率的工艺，其特征在于，该 工艺的步骤如下： 首先向原料气混合罐中注入以下气体：焦炉尾气；天然气液化过程中产生富甲烷驰放 气；液化天然气进储罐时因液柱和压力降产生的闪蒸气及储罐吸热产生的蒸发气；〇)2气 体； 然后通过螺杆压缩机将原料气混合罐中的混合气体加压到0. 4-1. OMpa，之后将压缩后 的混合气依次注入净化单元脱硫脱杂质，甲烷化单元生成甲烷气体，液化单元将甲烷气体 液化，最后生成液化天然气注入储罐储存。
2. 根据权利要求1所述的一种焦炉气甲烷化制备天然气过程中提高液化天然气产率 的工艺，其特征在于，所述的原料气混合罐中的〇) 2气体的注入量由以下公式确定： 其中 Μ=3· 05-3. 15。
3. 根据权利要求1所述的一种焦炉气甲烷化制备天然气过程中提高液化天然气产率 的工艺，其特征在于，所述的混合原料气注入净化单元脱硫脱杂质的步骤如下：混合原料气 经氧化铁吸附脱除混合原料气中的硫化氢、混合原料气经铁钥和镍钥加氢及氧化锌吸附脱 除混合原料气中的有机硫，将混合原料气中硫的质量含量降低到0. lppm。
4. 根据权利要求1所述的一种焦炉气甲烷化制备天然气过程中提高液化天然气产率 的工艺，其特征在于，所述的甲烷化单元生成甲烷气体的步骤如下：将混合原料气注入硫保 护罐，进行四级甲烷化反应，将CO、CO 2转化为甲烷，使CO、CO 2的质量含量小于50ppm。
5. 根据权利要求1所述的一种焦炉气甲烷化制备天然气过程中提高液化天然气产率 的工艺，其特征在于，所述的液化单元将甲烷气体液化的步骤如下：将甲烷气体引入冷箱， 在预冷板翅式换热器中预冷到-50~_55°C，然后进入深冷板翅式换热器继续降温液化，低 温液体经减压后送入脱氮塔进行脱氮处理，脱氮后得到产品液化天然气。
【专利摘要】本发明公开了一种焦炉气甲烷化制备天然气过程中提高液化天然气产率的工艺，该工艺的步骤如下：首先向原料气混合罐中注入以下气体：焦炉尾气；CO2气体；天然气液化过程中产生富甲烷驰放气；液化天然气进储罐时因液柱和压力降产生的闪蒸气及储罐吸热产生的蒸发气；然后通过螺杆压缩机将原料气混合罐中的混合气体加压到0.4-1.0Mpa，之后将压缩后的混合气依次注入净化单元脱硫脱杂质，甲烷化单元生成甲烷气体，液化单元将甲烷气体液化，最后生成液化天然气注入储罐储存。本发明不仅减少了CO2的排放量，使CO2与H2反应生成甲烷，提高单位焦炉尾气的甲烷产率；同时，充分回收液化和储存环节中排放的甲烷，节约能源，降低生产成本，提高液化天然气的产量。
【IPC分类】C10L3-08, C10L3-10
【公开号】CN104673415
【申请号】CN201510068514
【发明人】徐国峰, 王汉杰, 曲顺利, 郭雷, 仇德朋, 梁金鹏, 邹红, 赵彩云, 郭振国, 杨秀会
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海石油炼化有限责任公司, 中海油山东化学工程有限责任公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月10日