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1、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
2、 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
3、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
4、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 2.4 Mpa、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
5、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。2 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
6、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
7、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，6 000 万mLNG/年,其二者的产量与主要消耗如下表
8、。产品产量消耗副产品斜诲就气K序h吨籽翁诈甲的吨届万250006 0CO8 7S0122.571.8832.8眦放气LNG6 COO 万随年25 0CO-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17 767万元28 518万元段定资产1448万元2480万元产品港化气体而体年均忸他收入23 481万元21 281万元打均总成本希用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
9、，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，
10、应从投资、运行、地 理位置、产品侑售等情况综合考虑，Coke Oven Gas to Methanol and Liquefied Natural Gas Process CompareMAO Jian-xin(Shanxi Yuanping chenical industry Refco Group Ltd. Yuanping Shanxi 031100)Abstract This paper from the process flfw, project invpstment. operation cost, etc on the comparison and analysis of the
11、 coke oven gas system methanol, coke oven gas system and the advantages of the liquefied natural gas, refect th coke over gas system ot liquefied natural gas beiwfit.(Key words coke oven gas； carbinol： liquefied natural gas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
12、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，
13、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。3 产量与消耗如果以100万吨焦化配套10万吨甲醇/年，6 000 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25 0006 0008 750122.571.8832.8驰放气LNG6
14、 000 万n?/年25 000一6 0005.688.042.4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14 400万元24 000万元产品液化气体液体年均销售收入23 481万元21 281万元年均总成本费用15 688万元18 555万元年均税后利润4 580万元1 164万元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
15、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。Coke Oven Gas to
16、Methanol and Liquefied Natural Gas Process CompareMAO Jian-xin(Shanxi Yuanping chemical industry Refco Group Ltd, Yuanping Shanxi 034100)Abstract This paper from the process flow, project investment, operation cost, etc on the comparison and analysis of the coke oven gas system methanol, coke oven gas system and the advantages of the liquefied natural gas, refect th coke over gas system oi liquefied natural gas benefit.Key words coke oven gas； carbinol； liquefied natural gas-60-