焦炉煤气制甲醇与液化天然气工艺的比较

焦炉煤气制甲醇与液化天然气工艺的比较毛建新（山西原平化学工业集团有限责任公司,山西原平034100）［摘要）文章从工艺流程、项目投资、运行成本等对比分析了焦炉煤气制甲醉、焦炉燥气制液化天然气的优缺点，体现「焦炉煤气制液化天然气的效益。［关键词］焦炉煤气：甲醇：液化天然气仲图分类号）F426.2：TQ223.121［文献标识码］A［文章编号】2095-0748（2012）12-0059-02引言我国焦炭产能截止到2011年已达4.04亿吨,焦炭消耗总成大约为3.84亿吨。随着钢材市场的疲软，焦炭行业产能过剩.出现大面积亏损。焦炭企业焦炉煤气综合利用的好,转化成化工产品相对运行较好。所以说焦炉煤气深加工技术对于焦炭企业来说至关重要。按每叫1焦炭副产320m'焦炉燥气，除去回炉使用，剩余大约5般的焦炉煤气完全可以转化为化工产品，提高企业利润率。焦炉煤气利用途径有：焦炉燥气作为民用燃气、发电、焦炉气提氯利合成翅、甲醉、天然气＜CNG）、液化天然气（LNG）、焦炉煤气的综合利用技术既节能环保,同时可M少排放大量的CO、CO...CH,、HF、NH,等有害物质。因此，焦炉煤气制甲醉、佳炉燥气制液化天然气具有良好的经济效益、社会效益和环境效益，1工艺流程焦炉煤气制甲醋工艺流程简述：焦炉煤气经焦化厂送至气柜，利用注缩机提压至2.5Vpa经预脱敏剂、一级加魁转化傕化剂、毓化铁脱硫剂、二级加氢转化催化剂、氧化锌脱硫剂的作用下,使焦炉气中的有机硫和无机碇含质降到0.1PPM以卜。然后经过催化部分氧化转化工艺将焦炉气中的甲烷转化成制甲酹的有效气体成分CO、H,.送至合成系统利用二合•提压到5.5Mpa后在甲［收稿日期】2012-10-05【作者简介】毛建新（1973-），'）\,毕业于忻州工业学校无机化工专业，主要从事合成氨、尿素、煤制甲醇、焦炉气制甲静工艺生产管理工作。醇合成塔内有铜触媒的条件下，经加氢反应制得粗甲醉，粗甲醇经三塔精慵后成为精甲醇。转化反应需要氧气由配套的空分系统提供，公用工程包括脱盐水、循环水、仪表空气等系统，开工锅炉为转化和合成提供开工用蒸汽。焦炉煤气用于生产甲醉时氯气过剩。焦炉煤气制液化天然气工艺流程简述：原料焦炉煤气首先在粗脱硫剂的选择性吸附作用下，在24KPa、W40C的条件卜.，大部分无机硫在粗脱疏塔被股除.其次在愤处理吸附剂的选择性吸附作用卜，米、蔡等杂质在颈处理塔被脱除，然后在中温水解催化剂的作用卜，在2.4Mpa、175c的条件下，预处理后的焦炉煤气中的有机硫（COS、CS;）在水解塔转化为无机疏.水解后的恁炉煤气中的CO..,U.S等酸性气体被复合胺溶液（贫液）吸收.然后在精脱硫剂的选择性吸附作用下，住2.3MPa、W40C成条件\',脱除酸性气体后的焦炉煤气中硫、汞在脱硫脱汞塔内被脱除.最终采用等压干燥的方式，脱硫脱汞后的他炉探气中的水分在干像塔被脱除,采用变温变压吸附方式.干燥后的焦炉煤气中的水及杂质在吸附净化塔被脱除。净化后的合格焦炉煤气在PRISM膜分离器中，在2.0MPa、MTC的条件下，膜两恻气体组分分压差的驱W下，焦炉煤气中的吊气选择性渗透犷散进入纤维，在海透恻得到京氢产品（湾透气），其压力为0.2VPa：另一恻得到宫甲烷气（媵尾气），其压力L9MI%.宙甲烷气经液化、精镯即生产出合格的液化天然气产品.对比二者流程，焦炉煤气制甲醉流程更杂，其投资也高。工艺特点在焦炉煤气制甲号及LNG前工序都是缓冲加压净化近T-相似。不同的是焦炉气制甲静关键是转化,焦炉气制LNG是-59-焦炉气部分氧化催化转化法，是将隹炉气中烧类进行部分氧化和蒸汽转化反应，转化炉中首先发生H..CH,与0的部分氧化燃烧反应.然后气体进入傕化剂层进行甲烷等与蒸汽转化反应。生产原理就是甲烷、蒸汽、氧混合物安杂相互作用：第一阶段内部分氧化反应，主要是氢气与箪接触发生燃烧气化反应，生成H：0.该反应是剧烈的放热反应。第二阶段为水蒸汽和二氧化碳仪化性气体在催化作用下，与CH,进行蒸汽转化反应，该反应是吸热反应。转化温度越高,甲烷转化反应就越完全，反应后气体中的残余甲烷就越低,蒸汽的作用一是与CII,反应转化成CO,H„二是抑制析碳反应.液化是经过预处理装置脱酸气、脱水后的焦炉煤气,经预冷器冷却后，在气液分离器中分离重短，气相部分进入沿化涔进行液化，在过冷器中进行过冷，节流降压后进入LNG贮情。老风-CH制冷系统中，制冷剂N-CM经循环压缩机和压机（制动压缩机）压缩到工作压力，经水冷却器冷却后，进入预冷器被冷却到膨胀机的入口温度。一部分制冷剂进入膨胀机膨胀到循环压缩机的人口压力,与返流制冷剂混合后，作为液化器的冷源，回收的膨胀功用于驱动增压机：习外一部分制冷剂经液化器和过冷器冷凝和过冷后,经节流他节流降温后返流，为过冷器提供冷量。3产量与消耗如果以100万吨焦化配套10万吨甲醉/年，6000万m'LNG/年,其二者的产量与主要消耗如下表。产品产量消耗副产品斜诲就气K序h吨籽翁诈甲的吨届万2500060CO87S0122.571.8832.8眦放气LNG6COO万随年250CO-60005.688.042.4氮气»JLNG4经济性比较根据对100万吨/年焦化制LNG与制甲醉两项目投资与效益情况做如下对比，焦炉气制LNG的效益比制甲醉要好。9J0焦炉气制ING焦炉气制甲附项目总改费17767万元28518万元段定资产1448万元2480万元产品港化气体而体年均忸他收入23481万元21281万元打均总成本希用1563万元I8S55万元年均税后利税，580万元”64万元5结论焦炉煤气制甲醉与焦炉煤气制LNG项目，从流程看原料气的缓冲、压缩与制甲醇类似.富甲烷气的液化和精储与空分类似“但总体来说，制甲醒流程复杂，投资高.制LNG工艺简单，预处理系统的脱水、脱碳等工序可以由PSA工艺实现自动控制.制LNG工艺实现了全过程无转化、无变换,取消了转化、加氢、制氧等危险工艺环节,从消耗定额比较，焦炉气制甲酹明显而于制LNG.从产品销出来看，甲醉市场价格波动较大，甲醉后序加工前景广泛.LNG市场稳中有升，并且可以实现本地消化,根据市场、运输、后续加工等方面考虑，各有利弊,所以综合考虑焦炉燥气制LNG具有原料利用率高、工艺控制自动化程度高、投资省、产品附加值充等优势.作为企业投资选择二者，应从投资、运行、地理位置、产品侑售等情况综合考虑，CokeOvenGastoMethanolandLiquefiedNaturalGasProcessCompareMAOJian-xin

(ShanxiYuanpingchenicalindustryRefcoGroupLtd.YuanpingShanxi031100)[Abstract]Thispaperfromtheprocessflfw,projectinvpstment.operationcost,etconthecomparisonandanalysisofthecokeovengassystemmethanol,cokeovengassystemandtheadvantagesoftheliquefiednaturalgas,refectthcokeovergassystemotliquefiednaturalgasbeiwfit.(Keywords]cokeovengas；carbinol：liquefiednaturalgas液化。焦炉气部分氧化催化转化法，是将焦炉气中烧类进行剖分氧化和蒸汽转化反应，转化炉中首先发生q、C乩与0的部分氧化燃烧反应，然后气体进入催化剂层进行甲烷等与蒸汽转化反应。生产原理就是甲烷、蒸汽、氧混合物复杂相互作用：第一阶段内部分氧化反应，主要是氢气与氧接触发生燃烧氧化反应，生成H20o该反应是剧烈的放热反应。第二阶段为水蒸汽和二氧化碳氧化性气体在催化作用下，与CI1进行蒸汽转化反应，该反应是吸热反应。转化温度越高，甲烷转化反应就越完全，反应后气体中的残余甲烷就越低。蒸汽的作用一是与CIL反应转化成co、IL，二是抑制析碳反应。液化是经过预处理装置脱酸气、脱水后的焦炉煤气，经预冷器冷却后，在气液分离器中分离重燃，气相部分进入液化器进行液化，在过冷器中进行过冷，节流降压后进入LNG贮槽。在凡-cil制冷系统中，制冷剂风-CIL经循环压缩机用增压机（制动压缩机）压缩到工作压力，经水冷却器冷却后，进入预冷器被冷却到膨胀机的入口温度。一部分制冷剂进入膨胀机膨胀到循环压缩机的入口压力，与返流制冷剂混合后，作为液化器的冷源，回收的膨胀功用于驱动增压机；另外一部分制冷剂经液化器和过冷器冷凝和过冷后，经节流阀节流降温后返流，为过冷器提供冷量。产量与消耗如果以100万吨焦化配套10万吨甲醇/年，6000万n?LNG/年，其二者的产量与主要消耗如下表。产品产量消耗副产品隽梅氧气K序h吨/第万蒸汽万吨/年甲醇10万吨/年2500060008750122.571.8832.8驰放气LNG6000万n?/年25000一60005.688.042.4氢气制LNG4经济性比较根据对100万吨/年焦化制LNG与制甲醇两项目投资与效益情况做如下对比，焦炉气制LNG的效益比制甲醇要好。项目焦炉气制LNG焦炉气制甲醇项目总投资17767万元28518万元固定资产14400万元24000万元产品液化气体液体年均销售收入23481万元21281万元年均总成本费用15688万元18555万元年均税后利润4580万元1164万元5结论焦炉煤气制甲醇与焦炉煤气制LNG项目，从流程看原料气的缓冲、压缩与制甲醇类似。富甲烷气的液化和精储与空分类似。但总体来说，制甲醇流程复杂，投资高。制LNG工艺简单，预处理系统的脱水、脱碳等工序可以由PSA工艺实现自动控制。制LNG工艺实现了全过程无转化、无变换。取消了转化、加氢、制氧等危险工艺环节。从消耗定额比较，焦炉气制甲醇明显高于制LNGo从产品销售来看，甲醇市场价格波动较大，甲醇后序加工前景广泛。LNG市场稳中有升，并且可以实现本地消化。根据市场、运输、后续加工等方面考虑，各有利弊。所以综合考虑焦炉煤气制LNG具有原料利用率高、工艺控制自动化程度高、投资省、产品附加值高等优势。作为企业投资选择二者，应从投资、运行、地理位置、产品销售等情况综合考虑。CokeOvenGastoMethanolandLiquefiedNaturalGasProcessCompareMAOJian-xin(ShanxiYuanpingchemicalindustryRefcoGroupLtd,YuanpingShanxi034100)[Abstract]Thispaperfromtheprocessflow,projectinvestment,operationcost,etconthecomparis