中國焦?fàn)t煤氣制LNG技術(shù)國際領(lǐng)先
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焦?fàn)t煤氣是富含H2達(dá)55%、CH4達(dá)25%等的可燃?xì)怏w,是優(yōu)質(zhì)的二次能源。在催化劑作用下將焦?fàn)t煤氣進(jìn)行甲烷化反應(yīng),可以制得甲烷濃度達(dá)90%的合成天然氣(SNG),經(jīng)壓縮得到壓縮天然氣(CNG),經(jīng)過…
焦?fàn)t煤氣是富含H2達(dá)55%、CH4達(dá)25%等的可燃?xì)怏w,是優(yōu)質(zhì)的二次能源。在催化劑作用下將焦?fàn)t煤氣進(jìn)行甲烷化反應(yīng),可以制得甲烷濃度達(dá)90%的合成天然氣(SNG),經(jīng)壓縮得到壓縮天然氣(CNG),經(jīng)過液化分離可以得到液化天然氣(LNG:Liquefied Natural Gas)。
LNG具有熱值高、便于儲(chǔ)存、適宜遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),是一種新型清潔能源,目前中國天然氣消費(fèi)量以13.2%的年增長速度在增加。
煉焦煤氣制LNG主要的工藝單元如下:
l 焦?fàn)t煤氣凈化。焦?fàn)t煤氣富氫缺碳,含焦油、萘、硫等成分,凈化工藝包括濕法脫硫,脫焦油、萘等雜質(zhì),干法脫硫(有機(jī)硫加氫轉(zhuǎn)化及精脫)及脫氯;
l 焦?fàn)t煤氣合成甲烷。甲烷合成工藝是其中的核心技術(shù),目的是使焦?fàn)t煤氣中的CO、CO2與H2進(jìn)行反應(yīng)生成CH4,主要化學(xué)反應(yīng)為:
3H2+CO=CH4+H2O
4H2+CO2=CH4+2H2O
l 甲烷分離提純。甲烷合成反應(yīng)后的氣體組分中甲烷含量為60%左右,需要對甲烷進(jìn)行分離提純,將大部分的氫、氮低熱值組分分離出去,包括變壓吸附壓縮生產(chǎn)CNG和深冷分離制備LNG技術(shù),見圖1。
圖1:焦?fàn)t煤氣制天然氣工藝流程
2011年中國焦?fàn)t煤氣制天然氣關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破,攻克了合成氣體的深度凈化、轉(zhuǎn)化和合成技術(shù)難題,高活性催化劑及甲烷合成反應(yīng)器相繼研發(fā)成功。2013年1月10日世界上第一套大型煉焦煤氣制LNG項(xiàng)目在內(nèi)蒙古恒坤化工公司成功投產(chǎn),這是繼中國煉焦煤氣制甲醇后的又一個(gè)具有里程碑式的標(biāo)志性重大事件。之后,云南麒麟焦化、河南京寶焦化、云南省華鑫能源及陜西黑貓焦化的焦?fàn)t煤氣制LNG裝置先后建成運(yùn)行,開拓了煉焦煤氣高效利用的新途徑。目前國內(nèi)至少有5家設(shè)計(jì)單位掌握此技術(shù)。
煉焦煤氣制取LNG這一豐碩成果,對中國能源結(jié)構(gòu)的多元化及焦化行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展具有重要的意義。