一种焦炉煤气和转炉煤气联产液化天然气和尿素的方法_2

文档序号:9300297阅读:来源:国知局
r>[0036] 所述步骤c中变压吸附二段出口气中的氢气体积含量在99. 9%以上。
[0037] 优选地,上述焦炉煤气和转炉煤气联产液化天然气和尿素的方法还可具有如下特 占·
[0038] 所述步骤g中空压机来的氮气体积含量为99. 99%以上。
[0039] 优选地,上述焦炉煤气和转炉煤气联产液化天然气和尿素的方法还可具有如下特 占·
[0040] 所述步骤h中进行加压操作的二氧化碳体积含量在98%以上。
[0041] 优选地,上述焦炉煤气和转炉煤气联产液化天然气和尿素的方法还可具有如下特 占 ·
[0042] 预处理操作中的原料气焦炉煤气压力为0· 006±0· 0002MPa,温度为40±0· 2°C ;
[0043] 变压吸附操作中的变压吸附一段出口气压力为2· 35±0· 002MPa,温度为 40±0. 2°C;变压吸附一段解吸气压力为0. 01±0. 002MPa,温度为40±0. 2°C;变压吸附二段 解吸气压力为〇· 1±〇· 〇2MPa,温度为40±0· 2°C ;
[0044] 粗脱硫操作中的原料气转炉煤气压力为0. 01±0. 002MPa,温度为40±0. 2°C ;
[0045] 变换、脱碳操作中的变换气压力为2. 5±0. 02MPa,温度为175±0. 2°C;中变炉操作 温度为300-420°C,低变炉操作温度为195-220°C ;
[0046] 液化天然气分操作中的液化天然气分离操作压力2· 35±0· 002MPa,操作温度为 40±0. 2°C ;
[0047] 氨合成操作中的合成气压缩后的氢氮混合气压力为3. 5±0. 02MPa,温度为 40±0. 2°C ;
[0048] 尿素合成操作中的进行加压操作后的二氧化碳压力为15. 2±0.02MPa,温度为 175±0. 2°C。
[0049] 优选地,上述焦炉煤气和转炉煤气联产液化天然气和尿素的方法还可具有如下特 占 ·
[0050] 所述液化天然气中甲烷回收率> 96%。
[0051] 本发明上述技术方案具有如下有益效果:
[0052] 本发明通过对焦炉煤气和转炉煤气中有效组分进行提纯分离,生产高附加值产 品,即液化天然气、尿素、液氨。缓解了二氧化碳温室气体对大气的污染,提高了经济效益, 使资源的合理化、最大化地利用得到了充分的体现,具有重要的社会推广意义。
[0053] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变 得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利 要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0054] 附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本 申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对本发明技术方案的限制。
[0055] 图1为本发明实施例的流程示意图;
[0056] 图2为本发明实施例的应用示意图。
【具体实施方式】
[0057] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明 的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中 的特征可以相互任意组合。
[0058] 发明提供了一种焦炉煤气和转炉煤气联产液化天然气和尿素的方法,如图1所 示,可以包括以下步骤:
[0059] 步骤a :预处理操作;
[0060] 将焦炉煤气原料气输送至除油塔进行焦油脱除操作,当焦油含量脱除至20mg/m3以下时,将焦炉煤气送入焦炉气压缩机一段进行加压操作;
[0061] 将加压后的焦炉煤气进行预处理操作,当焦油含量脱除至5ppm以下,以及萘脱除 至lmg/m3以下时,将焦炉煤气送入焦炉气压缩机二段进行加压操作;其中,预处理解吸气输 送至锅炉燃烧,或者经火炬燃烧后放空;
[0062] 步骤b :压缩操作;
[0063] 将经焦炉气压缩机二段压缩后的焦炉煤气送入焦炉气压缩机三段以及四段进行 加压操作,加压操作后的焦炉煤气进行变压吸附操作;
[0064] 步骤c :变压吸附操作;
[0065] 将压缩操作输出的焦炉煤气送入变压吸附一段进行第一次提氢操作,将变压吸附 一段输出的焦炉煤气输送至变压吸附二段进行第二次提氢操作,将变压吸附一段的解吸气 输送至脱硫塔进行粗脱硫操作;
[0066] 将变压吸附二段输出的焦炉煤气与液化天然气分离来的精馏尾气混合,并输送至 焦炉气压缩机五段进行加压操作;将变压吸附二段的解吸气返至变压吸附一段中循环利 用;其中,第二次提氢操作后的焦炉煤气中氢气体积含量> 99.90% ;
[0067] 步骤d :粗脱硫、精脱硫操作;
[0068] 将转炉煤气原料气与变压吸附一段的解吸气输送至冷却塔进行混合冷却操作,当 粉尘除至5mg/m3以下时,将混合气体输送至脱硫塔进行脱除操作;当H2S脱除至20mg/m3 以下时,将混合气体输送至混合气压缩机中进行压缩操作;
[0069] 将混合气压缩来输出的混合气输送至加氢反应器,并将混合气中的有机硫转化为 硫化氢;将加氢反应器输出的混合气输送至精脱硫反应器,并将有机硫和无机硫的总硫含 量降至0.1 ppm以下;
[0070] 步骤e :变换、脱碳操作;
[0071] 将精脱硫反应器输出的混合气输送至中变炉、低变炉,并将低变炉输出的混合气 中一氧化碳体积含量降至〇. 3%以下;将低变炉输出的混合气输送至吸收塔进行脱碳操 作,并将二氧化碳从吸收塔的塔顶输出;
[0072] 步骤f :液化天然气分操作;
[0073] 将步骤e中脱碳操作后的混合气输送至甲烷化炉,并将一氧化碳和二氧化碳含量 降至IOppm以下,然后将混合气进行干燥操作;将干燥后的混合气输送至换热器进行吸收 冷量操作,进而送入由主换热器、气液分离器、精馏塔组成的液化冷箱完成液化分离操作; 其中,精馏塔底部输出的液化天然气中甲烷体积含量大于92%,并将该液化天然气作为产 品之一进行储存;
[0074] 步骤g :氨合成操作;
[0075] 将步骤c中变压吸附二段输出的氢气与步骤f中气液分离器分离出的作为精 馏尾气的氮氢气混合,并输送至焦炉气压缩机五段进行加压操作,然后将压缩后的气体 与空压机输送来的氮气混合成为氢氮混合气,上述氢氮混合气中的氢气与氮气的配比为 2. 9-3. I : 1 ;
[0076] 将上述氢氮混合气输送至合成气压缩机一段、二段以及三段进行加压操作,然后 将氢氮混合气送入氨合成工段进行氨合成操作,经氨合成操作后获得的液氨的质量浓度为 99. 95%以上;将上述液氨中的一部分送入尿素工段用于合成尿素,将上述液氨中的剩一部 分作为产品之二进行储存;
[0077] 步骤h :尿素合成操作;
[0078] 将步骤e中由吸收塔的塔顶输出的再生气二氧化碳输送至二氧化碳压缩机进行 加压操作,进行加压操作后的二氧化碳与步骤g中输送来的用于合成尿素的液氨在尿素工 段中完成尿素合成操作;将上述合成尿素作为产品之三进行储存
[0079] 优选地,本发明具体操作中,步骤e中的脱碳操作采用的脱碳工艺为:二氧化碳体 积含量大于98 %的湿法脱碳工艺。优选地,本发明具体操作中,步骤a中的预处理的焦炉煤 气原料气来自焦化厂,步骤d中的转炉煤气原料气来自冶金行业生产的废气。
[0080] 优选地,本发明具体操作中,步骤c中变压吸附一段出口气中的氢气体积含量在 95%以上;步骤c中变压吸附二段出口气中的氢气体积含量在99.9%以上。优选地,本发 明具体操作中,步骤g中空压机来的氮气体积含量为99. 99%以上;步骤h中进行加压操作 的二氧化碳体积含量在98%以上。
[0081] 优选地,本发明具体操作中,预处理操作中的原料气焦炉煤气压力为 0. 006 ±0. 0002MPa,温度为40 ±0. 2 °C ;变压吸附操作中的变压吸附一段出口气压力为 2. 35±0. 002MPa,温度为40±0. 2°C ;变压吸附一段解吸气压力为0. 01±0. 002MPa,温度为 40±0. 2°C ;变压吸附二段解吸气压力为0. 1±0. 02MPa,温度为40±0. 2°C ;粗脱硫操作中 的原料气转炉煤气压力为〇. 〇l±〇. 〇〇2MPa,温度为40±0. 2°C ;变换、脱碳操作中的变换气 压力为2. 5±0. 02MPa,温度为175±0. 2°C ;中变炉操作温度为300-420°C,低变炉
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