[实用新型]一种焦炉煤气制LNG并联产氢气的工艺装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及焦炉煤气的净化及液化生产，具体涉及以焦炉煤气为原料加压脱油、粗脱硫、精脱硫、脱酸、脱水、深冷液化分离，最后PSA提氢而制取LNG并联产氢气的工艺装置。

背景技术

液化天然气（LNG）的主要成分为甲烷，具有热值高（＞31.4MJ/Nm³）和方便贮运的特点，可用于城市燃气供给、调峰和备用气源，燃气汽车、瓶装燃气、基础化工原料、工业燃气等。

焦炉煤气是焦化厂煤炭干馏成焦过程中的主要副产物之一，主要成分有氢气、甲烷、CO、CO₂等，其杂质有焦油、萘、苯、硫化氢、有机硫等。现有焦炉煤气的处理多采用如附图1所示的流程，依次经水洗脱油洗萘、脱硫，而后再经PSA提氢装置提取原料气中的氢气，最后液化分离制LNG。由于PSA提氢过程中甲烷气即解吸气压力为常压，为满足下一工段的工艺要求，需增加一套压缩装置增压，因此增加了动力消耗。另外，由于氢气的需求量也在不断增加，有着广阔的市场，故本实用新型提出了一种新的工艺装置。

实用新型内容

本实用新型提供了一种焦炉煤气制LNG并联产氢气的工艺装置。

该工艺装置依次包括：

原料气的压缩及常温脱油脱萘装置，该装置包括一级压缩机和粗脱油脱萘器，二级压缩机或二级和三级压缩机，以及精脱油脱萘器；

粗脱硫装置；

加氢转化和精脱硫的装置，它包括：装有铁钼加氢催化剂的一级加氢转化器，填充氧化锌或中温铁锰脱硫剂的脱硫槽，任选地，装有镍钼加氢催化剂的二级加氢转化器，填充氧化锌的精脱硫槽；如经一级加氢脱硫后，原料气中总硫含量可降低到目标值，则可省去二级加氢脱硫装置；

任选存在的醇胺法脱酸装置；如原料气中不含CO₂或CO₂含量低于50ppm(按体积分数)，则可以省去该脱酸装置；

吸附脱水装置；

净化气深冷液化分离的装置，它包括混合制冷液化装置和低温精馏分离装置或可实现与低温精馏分离装置相同分离效果的其他低温分离装置；

和

变压吸附法提氢装置。

优选地，粗脱油脱萘器是填充了2-16个吸附剂床层的吸附塔。优选，精脱油脱萘器是填充了2-16个吸附剂床层的吸附塔。这里所述的吸附剂优选是活性炭。

优选地，粗脱硫设备是采用活性炭干法脱硫工艺的粗脱硫塔。

优选地，吸附脱水装置是等压吸附干燥装置或变压吸附干燥装置；更优选是等压吸附干燥装置，进一步优选是两塔或三塔等压吸附干燥装置。更优选，该三塔等压吸附干燥装置包括三台干燥塔、一台加热器、一台冷却器、一台气液分离器；三台干燥塔中两台为主干燥塔，一台辅助干燥塔。

优选地，所述吸附脱水装置包括：

第一干燥塔和第二干燥塔，第一干燥塔和第二干燥塔二者交替地处于干燥过程和再生过程，

第三干燥塔，

加热器，

气液分离器，和

冷却器，

每一个干燥塔具有一个或两个或多个吸附剂复合床层，

原料气的输送管被分成两个支路即第一支路和第二支路，其中在第一支路上设置第一个阀门；在第一个阀门之后再分三路分别经由第二个阀门、第一干燥塔的导入管、第一干燥塔和第三阀门通向液化系统，经由第四个阀门、第二干燥塔的导入管、第二干燥塔和第五阀门通向液化系统，以及经由任选的阀门、气液分离器的导出管、气液分离器、气液分离器的导入管连接到冷却器的导出端口；上述第二支路分别经由第十阀门和第十一阀门和经由第十二个阀门和第十三个阀门连接到冷却器的导入管；在第一个干燥塔与第三个阀门之间引出支管和在第二个干燥塔与第五个阀门之间引出支管，这两个支管分别经由第八个阀门和第九个阀门之后汇合连接到加热器的一端，加热器的另一端连接到第三个干燥塔的一端，干燥塔的另一端经由管道连接在第十二个阀门和第十三个阀门之间的管道上；在第一个干燥塔与第二个阀门之间引出支管和在第二个干燥塔与第四个阀门之间引出支管，这两个支管分别经由第六个阀门和第七个阀门之后汇合连接到在第十阀门和第十一阀门之间的管道上。

优选地，混合制冷液化装置包括液化用冷箱和混合制冷剂压缩循环系统；低温精馏分离装置是低温高压精馏塔和低温低压精馏塔的组合；如采用其他可实现相同分离目的的低温分离装置，则为单台精馏塔，闪蒸塔与精馏塔的组合，或者闪蒸塔的组合等。