[发明专利]一种兰炭尾气与电石炉气生产液化天然气的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工及能源产品生产技术领域，涉及一种兰炭尾气与电石炉气生产液化天然气的方法。

背景技术

采用兰炭生产工艺，实现了固体能源向气体、液体能源以及固体化工原料的高效转化，对于资源利用来说，开辟了高效灵活利用资源的途径。生产兰炭的同时副产兰炭尾气和煤焦油，外燃式兰炭炉每生产一吨兰炭，副产400Nm³的煤气，热值为17000kJ/Nm³，另外兰炭尾气中还含有焦油、三苯、萘、氨、粉尘、硫化物、重金属等杂质。

兰炭尾气一般用作烘干兰炭、生产金属镁或者烧石灰的燃料，甚至直接排放到大气中，兰炭尾气高效利用有待于研究开发。随着国家对环保的重视和清洁能源战略的提出，兰炭尾气制天然气路线受到有关部门和机构高度重视。目前国内主要是用内燃式兰炭炉生产外兰炭，内燃式兰炭炉产生兰炭尾气氮气含量高达45%以上，分离氮气成本过高，影响了兰炭尾气制备天然气的经济性。严重制约了利用兰炭尾气制备天然气的工艺的发展。

电石炉气是电石生产的副产物，生产一吨电石副产电石炉气400Nm³，热值一般在8300-9000kJ/Nm³。电石炉气主要作为普通燃料应用于烧石灰等。兰炭是电石生产的主要原料之一，电石生产企业一般配套建设兰炭炉。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明提供一种兰炭尾气与电石炉气生产液化天然气的方法，实现兰炭尾气和电石的高效清洁利用，提高了兰炭生产企业的经济效益。

本发明兰炭尾气与电石炉气生产液化天然气的方法，兰炭尾气经净化后与电石炉气进入气柜混合储存，兰炭尾气与电石炉气的的混合比为30-60%（vol%），气柜混合气压力为5kpa。混合气经压缩工段压缩至1MPa，通过混合气净化设备除去焦油、萘、苯和硫，净化后混合气返回压缩设备再压缩。净化后压缩混合气经换热器升温至300℃后进行变换，变换后混合气满足合成的配比要求；变换气降温到60～80℃进行脱硫，脱硫后变换气总流量＜0.1ppm。脱硫后变换气升温至200～240℃、升压至1.5MPa进入合成反应器，在铁催化剂的催化作用下进行甲烷合成反应生成合成气，合成反应的温度为240～550℃，压力为1.5MPa。合成气经降温到60～85℃后脱碳，脱碳后合成气冷却至20～25℃送往液化工段，经过深冷液化和低温精馏制成液化天然气和富氮气，液化天然气输送至LNG储罐储存。

兰炭尾气为外燃式兰炭炉生产的兰炭尾气，外燃式兰炭炉采用热辐射管结合燃气热载体方式加热。原料煤在隔绝空气和还原气氛的条件下加热到650～700℃，在炉膛停留6小时干馏为半焦后出炉，炉顶兰炭尾气温度为500～550℃，由集气管收集。脱硫为加氢转化串中温干法脱硫。甲烷合成反应器为串联绝热反应器，所述铁催化剂为Davy公司的CRG高镍型催化剂。兰炭尾气净化粗兰炭尾气经氨水喷淋冷却和电捕焦油器脱除焦油；然后依次通过脱萘、脱氨、脱苯设备进行净化处理。脱碳为利用PSA法脱除二氧化碳。

本发明兰炭尾气与电石炉气生产液化天然气的方法通过将兰炭尾气和电石炉混合后进行压缩、净化、转换、脱硫、合成、脱碳和液化过程，将混合气转化为液化天然气，提高了气体燃料的热值和品质，有利于兰炭尾气和电石的高效清洁利用，提高兰炭生产企业的经济性。由兰炭尾气和电石炉气制备的液化天然气纯度和收率高、品质好、运行成本低。由兰炭尾气与电石炉气生产液化天然气同时副产二氧化碳和高纯氮气，有利于进一步提高经济效益。

附图说明

图1为本发明兰炭尾气与电石炉气生产液化天然气的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。