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焦炉煤气甲烷化合成天然气项目开车及运行情况介绍云南省富源县华鑫能源开发有限责任公司2013年7月丁心悦一、项目概要投资方攀枝花华益能源有限责任公司气源云南德鑫煤业股份有限公司研发技术团队攀枝花华益能源有限责任公司成都恒绿能源技术有限公司成都华智石油天然气工程有限公司2一、项目概要高温甲烷化催化剂供应商及技术支持大连凯特利催化工程技术有限公司（大连化物所）设计方成都恒绿能源技术有限公司成都华智石油天然气工程有限公司设备成套提供沈阳鼓风机集团股份有限公司成都华智石油天然气工程有限公司3原料焦炉煤气处理量：20000Nm3/h首套百万吨级焦化配套装置产品：压缩天然气CNG和液化天然气LNG天然气产量：20万Nm3/天占地面积：80亩项目2011年5月动工2012年10月装置完工2013年4月试车2013年4月底产出合格CNG和LNG一、项目概要45CNG装车6LNG加气站7LNG装车8主装置全景9净化甲烷化装置10液化装置11常用工艺流程净化甲烷化分离液化热回收净化甲烷化液化热回收流程1流程2液化同时实现CH4、H2分离二、甲烷化工艺条件选择及讨论二、甲烷化工艺条件选择及讨论本项目的核心部分是甲烷化焦炉煤气甲烷化的工艺选择：①要针对焦炉煤气特点②注意避免国内外煤制天然气工艺的过多影响12甲烷化压力焦炉煤气甲烷化在较低压力下有利；煤制天然气甲烷化压力较高是由煤制气压力决定的；较低压力下甲烷化反应易控制，从而较少循环量或蒸汽添加量，因而节能；低压下完成甲烷化反应，物料体积减少、后续加压节电；但压力过低装置过大，还应考虑后续工艺对压力要求，综合考虑本项目压力选择1.0Mp左右。二、甲烷化工艺条件选择及讨论13甲烷化温度目前甲烷化温度选择大致有以下几种：二、甲烷化工艺条件选择及讨论14①高温反应温度600℃左右，甲烷化后CO2指标控制有难度；②低温采用普通甲烷化催化剂，400℃左右，大循环量操作。③高低温结合富源项目采用该法，其中前两级采用高温法，≤600℃，末级低温360℃。反应器通常采用多级绝热反应器，亦有衡温型反应器的实验，但尚难应用于大型工业化装置。温度控制循环量调节添加蒸汽调节二、甲烷化工艺条件选择及讨论151、工艺流程三、富源项目所采用的工艺及特点16预处理净化甲烷化PSA分离天然气纯化液化加压压缩CH4LNGCNGH2天然气压缩三、富源项目所采用的工艺及特点17循环机1#反应器2#反应器3#反应器余热锅炉1、甲烷化流程3、液化流程三、富源项目所采用的工艺及特点18三、富源项目所采用的工艺及特点194、工艺特点(1)、预处理及净化TSA变温吸附脱苯、脱萘、水解+加氢有机硫转化组合净化技术总硫≤0.1ppm三、富源项目所采用的工艺及特点20(2)、甲烷化绝热多段固定床工艺高低温结合，高温段550~600℃低温段＜360℃可单独使用高温循环和添加蒸汽工艺两种调温手段高温循环机温度250~300℃水蒸汽参与循环也可联合采用上述两种调节手段即添加少量蒸汽，同时高温循环，循环比＜0.321热回收高效合理出口CO+CO2≤50ppm国产大连凯特利甲烷化催化剂性能良好三、富源项目所采用的工艺及特点三、富源项目所采用的工艺及特点224、工艺特点(3)、可同时生产LNG和CNG两种产品(4)、液化采用MRC4.0mPa液化，即采用氮气、甲烷、乙烯、丙烷、异戊烷混合溶剂235、主要质量及技术指标质量指标达国家标准三、富源项目所采用的工艺及特点三、富源项目所采用的工艺及特点24三、富源项目所采用的工艺及特点25三、富源项目所采用的工艺及特点266、主要工艺指标（运行数据）净化气总硫＜0.1ppm高温甲烷化热点温度550-600℃甲烷化后CO测不出甲烷化后CO25～25ppm甲烷化后甲烷含量52%～59%纯化天然气露点～-65℃液化压力～4.0mPa液化温度～-164℃三、富源项目所采用的工艺及特点277、产出1m3LNG消耗参考数据类别单位数量备注电耗Kw.h1.02新鲜水Kg7.85脱盐水Kg3.27循环水Kg200副产蒸汽Kg2.35采用循环流程时副产粗氢气Nm30.65焦炉煤气耗量Nm32.5~2.65取决于焦炉煤气组分以上数据尚未经过严格测试，仅供参考四、存在的问题及展望281、上游焦化厂受焦碳市场影响气量不足、波动大。原计划第二座焦炉未按时投运，目前实际供气量不足设计能力的50%；2、国家鼓励发展项目国家发改委等四部委2012年第13号公告《国家鼓励的循环经济技术、工艺和设备名录（第一批）》3、天然气需求强劲，供不应求。29谢谢