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新地能源工程技术有限公司2011.06.26焦炉煤气制液化天然气项目工艺技术方案简介2一、工艺流程焦炉气生产液化天然气是以焦化厂副产的焦炉煤气为原料，采用甲烷合成工艺技术生产SNG，SNG经深冷液化成LNG。典型的焦炉煤气组成如下：组成CH4H2COCO2N2O2C2H6C2H4∑V%26.357.17.72.73.20.50.751.75100焦炉气中含有一定量的杂质，需要对其进行净化以满足工艺过程的要求，工艺生产装置包括压缩、脱硫、合成、液化四个工段。全厂总工艺流程为：3（1）压缩工段：管道输送来的焦炉煤气经气柜储存缓冲，经螺杆压缩机加压至0.41MPaG送入脱油脱萘塔、粗脱硫塔对焦炉气进行初步净化，而后经往复压缩机加压至2.8MPaG送入脱硫工段对焦炉气进行精脱硫；（2）脱硫工段：精脱硫采用干法脱硫与加氢转化工艺脱除焦炉气中的有机硫和无机硫，出口焦炉气总硫含量控制到0.1ppm以下送至合成工段；（3）合成工段：甲烷合成采用新能（北京）科技有限公司“焦炉气合成天然气预还原催化剂及工艺”技术，使焦炉气中的CO、CO2与H2反应生成SNG，出口合成气总CO2含量控制在30ppm以下直接送往液化工段；（4）液化工段：采用混合制冷剂制冷液化SNG；采用低温精馏工艺以确保在分离不凝气体时减少甲烷的带出量，提高LNG的收率。LNG中甲烷含量大于98%，送至LNG储罐储存外待售。4焦炉气压缩工段脱硫工段液化工段合成工段原料气压缩合成气压缩脱焦油脱萘粗脱硫预脱硫一级加氢二级加氢预加氢中温脱硫精脱硫合成反应器中压蒸汽脱盐水换热器废热锅炉LNG预冷净化深冷分离尾气二、工艺流程框图5三、项目主要建设内容1、压缩工段，主要设备有：气柜、螺杆压缩机、往复式压缩机、脱油脱萘塔、粗脱硫塔等；2、脱硫工段，主要设备有：加热炉、预加氢转化器、一级加氢转化器、中温脱硫槽、二级加氢转化器、氧化锌脱硫槽等；3、甲烷合成工段，主要设备有：循环压缩机、开工电加热器、绝热式反应器、精脱硫塔、增湿塔、废热锅炉、中压气包、固定管板换热器等；4、液化工段，主要设备有：冷箱、制冷剂压缩机、汽化器、干燥器、脱水塔、制冷剂缓冲罐、制冷剂分液罐、分水罐、乙烯储罐、丙烷储罐、异戊烷储罐、板式换热器等；5、LNG储罐及灌装，主要设备有:LNG储罐、LNG泵、装车充装台等；6三、项目主要建设内容6、变配电站7、循环水系统8、动力站（包括制氮、仪表空气、冷水）9、供热站（包括脱盐水、锅炉）11、消防系统（包括消防水、泡沫站）12、中央分析化验室13、监控中心14、火炬16、综合楼（包括倒班宿舍）17、地磅18、门卫7四、消耗定额序号名称及规格单位消耗定额(每kNm3产品气)主要原辅材料1焦炉气Nm326642活性炭吸油剂kg3.853活性炭脱硫剂kg4.264铁锰脱硫剂kg3.365氧化锌脱硫剂kg0.496JT-8型加氢剂kg0.437JT-1型加氢催化剂kg0.088高温甲烷化催化剂kg0.099中温甲烷化催化剂kg0.0410分子筛kg0.0411乙烯丙烷异戊烷制冷剂kg3.488四、消耗定额序号名称及规格单位消耗定额(每kNm3产品气)公用工程13.82MPa过热蒸汽t1.684.3MPa饱和蒸汽t-1.152电380VkWh82.5电10kVkWh5313冷却循环水（Δt=10℃）t3909五、节能效果分析目前，国内还没有焦炉煤气制LNG的工业化生产装置，故国内外还没有统一的焦炉气制LNG能耗标准。与焦炉气制甲醇项目、焦炉气发电项目进行能耗对比，得出如下结论：焦炉气制LNG项目综合能耗为56.15MJ/Nm3LNG，而LNG热值为35.45MJ/Nm3LNG，其能量利用率为63.13%。焦炉气制甲醇项目综合能耗为42GJ/t，而甲醇热值为22.67GJ/t，其能量利用率为54%。焦炉气发电项目分为：蒸汽轮机发电、燃气轮机发电、燃气内燃机发电三种，蒸汽轮机和燃气轮机发电机组效率仅20%，即能量利用率20%；燃气内燃机发电效率30～40%，即能量利用率30～40%。综合比较，焦炉气制液化天然气是焦炉气高效利用的合理方案。10六、年处理2.4亿m3焦炉气制液化天然气工厂技术经济指标表序号指标名称单位数量备注1设计规模1.1LNG（CH4含量≥99.0％mol）×104Nm3/a9487.22年操作时数h80003原材料及辅助材料消耗3.1焦炉气×104Nm3/a24,0003.2催化剂（专用）t/a1251.044动力消耗4.1一次水m3/h133最大量4.2电×104kWh/a5742.495“三废”排放量5.1废水t/h39.385.2废气m3/h512775.3废渣t/a1182.1废催化剂6工厂用地面积m279614.27工厂建筑面积m211298.811序号指标名称单位数量备注8生产装置设备台869能源消耗指标MJ/Nm356.1510总定员人9011总投资万元37016.18其中：建设投资万元35255.86流动资金万元901.1412年均营业收入万元/年23172.2813年均总成本费用万元/年17768.0214税后投资回收期年6.6415项目投资税前内部收益率％20.4516项目投资税后内部收益率％15.8417项目投资税前财务净现值万元18330.9518总投资收益率％15.9419项目资本金净利润率％36.0220盈亏平衡点％48.47六、年处理2.4亿m3焦炉气制液化天然气工厂技术经济指标表12谢谢！