[实用新型]焦炉气或LURGI炉/BGL炉煤气化制氨联产装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及焦炉气或LURGI炉/BGL炉生产合成氨的煤化工技术中的合成氨技术气体净化领域，特别涉及一种以煤为原料，利用LURGI炉或BGL炉为煤气化方式，或以焦炉气为原料的粗氢气（含氢气、一氧化碳、氮气、甲烷、氩），净化配制氨合成新鲜气，生产合成氨，并联产SNG或/和LNG及高压燃气产品的装置。本实用新型主要就是针对采用焦炉气或LURGI炉/BGL炉生产合成氨的煤化工技术。 

背景技术

由于石油及天然气储量的不足，国内大量发展煤化工，煤气化选择的合适与否就是关键，然而煤气化的选择取决于煤种，不同的煤种、不同的煤造气最终的粗煤气规格大相径庭。另外，本着对炼焦行业中焦炉气合理充分利用的原则，焦炉气也大量用于化工行业。 

众所周知，焦炉气或LURGI炉/BGL炉出口的粗煤气中，基本组分除一氧化碳、氢气外还有部分甲烷、氩，在合成氨产品生产过程中需要经过液氮洗工序去除甲烷等惰性气体和一氧化碳等对催化剂有害的气体，才能满足合成氨工序生产的要求。对于分离下来的富甲烷馏分，国内各煤化工企业采取不同的处理方式。 

其一，参见图1，粗煤气/焦炉气经CO变换后送至低温甲醇洗、液氮洗工序去除甲烷等惰性气体和一氧化碳等对催化剂有害的气体后送至合成氨工序，最终到合成工序生产氨。一些企业将液氮洗工序出来的富甲烷馏分复热后直接送至甲烷转化、非耐硫变换工段后又回到低温甲醇洗工序。 

该方法存在着如下明显不足：1、流程太长，不利于装置稳定运行及管理；2、产品结构单一化，附加值低；3、甲烷浓度和回收率低、；4、投资高，性价比低。 

其二，对于一些新型煤化工装置，参见图2，已经增加液氮洗净化并副产 SNG。 

对于该工艺，由于流程配置的不同，目前采用的或已经申请专利的均存在如下不足：1、富甲烷浓度较低，热值较低，不符合城市煤气产品规格的要求；2、富甲烷产品回收率低，造成能源浪费；3、由于流程配置的不合理造成低温冷量的浪费，能耗较高；4、副产单一的SNG天然气产品，当存在城市煤气不同需求时无法调整产品结构。 

SNG/LNG是近年来迅速发展的清洁能源，具有无污染、热值高的特点，SNG可直接作为城市煤气；但是，无论是季节的变化或是时间的不同，城市煤气都存在用气的峰谷段，考虑到城市煤气储运的难度，同时生产LNG液化天然气以调整产品结构，应对用气波动是势在必行的。 

从目前的发展来看，对于焦炉气或LURGI炉/BGL炉气化工艺，也有不少专利提及合成氨与SNG联产工艺，但是由于流程配置的不同，产品结构、产品规格、能耗以及设备的选型都有较大的不同，而同时副产SNG与LNG尚未有专利提及，所以本专利的核心问题在于如何以较低的能耗实现气体的净化和生产附加值更高的产品。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题之一在于针对现有焦炉气或LURGI炉/BGL炉气化及生产合成氨工艺中低温液氮洗工艺所存在的问题而提供焦炉气或LURGI炉/BGL炉煤气化制氨联产装置，该装置通过低温液氮洗工段脱除CO、Ar、CH4等杂质和惰性气体来净化氨合成新鲜气、调节氢氮比以满足合成氨工艺对新鲜气的要求，通过对甲烷精馏塔在流程中的合理配置，在低能耗的条件下实现高收率的生产符合相关标准的SNG。 

本实用新型所要解决的技术问题之二在于针对现有焦炉气或LURGI炉/BGL炉气化生产合成氨工艺中低温液氮洗工艺所存在的问题而提供焦炉气或LURGI炉/BGL炉煤气化制氨联产装置，该装置通过低温液氮洗工段脱除CO、Ar、CH4等杂质和惰性气体来净化氨合成新鲜气、调节氢氮比以满足合成氨工艺对新鲜气的要求，通过对甲烷精馏塔在流程中的合理配置，在低能耗的条件下实现高收率的生产符合相关标准的LNG和高压燃气。 

本实用新型所要解决的技术问题之三在于针对现有焦炉气或LURGI炉/BGL炉气化生产合成氨工艺中低温液氮洗工艺所存在的问题而提供焦炉气或LURGI炉/BGL炉煤气化制氨联产装置，该装置通过低温液氮洗工段脱除CO、Ar、CH4等杂质和惰性气体来配制氨合成新鲜气、调节氢氮比以满足合成氨工艺对新鲜气的要求，通过对甲烷精馏塔在流程中的合理配置，在低能耗的条件下实现高收率的生产符合相关标准的SNG、LNG和高压燃气。同时可以通过操作来调节SNG/LNG产品结构，以解决下游用户在不同季节和时段不同需求对生产波动产生的影响，实现整个合成氨装置的稳定运行。