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中国科学院理化技术研究所开发的焦炉气低温分离生产LNG系列技术
为了促进焦炉气利用途径多元化，进一步提高焦炉气利用效率、解决一些中小焦化企业投资资金过大的问题，中国科学院理化技术研究所开发出焦炉气综合利用新技术-低温分离生产LNG技术，并针对中、小型和大型焦化企业开发出不同的生产流程。
对于中、小型焦化企业，焦炉气量相对比较小，可以采用焦炉气生产低温分离生产LNG联产氢气技术，采用此项技术将膜分离提取氢气技术和低温分离技术相结合，对焦炉气中的有用组份甲烷和氢气分别利用，不但节省了转化设备和空分设备的投资，而且还提高了焦炉气的综合利用率，生产过程中不产生废气。甲烷被分离出来生产液化天然气，氢气可以用来为全厂提供动力，还可以作为重要化工原料为氧化氢装置、合成氨、苯加氢精制等装置提供。并且随着氢气产业的不断发展也可以考虑生产液氢产品。
此项技术不但为中小焦炉气综合利用找到了出路，还有如下优点：
一、将焦炉气中的甲烷和氢气分别加以利用，装置省去了转化工序、省去了空分设备，投资相对较小。
二、产品有竞争力。采用焦炉气作为原料气生产LNG,动力由副产氢气燃烧提供，生产能耗低，并且原料气价格便宜，多余的氢气还可以用于其他装置原料，相对于传统的LNG装置有优势。
三、装置的氮气循环制冷系统相对独立，装置操作弹性非常大，基本不受上游气量大小的影响，当焦炭市场行情好的情况下可以高负荷生产，当焦炭的市场行情不好的情况下，也可低负荷运行。
四、经济效益好，对于中小焦化企业由于产气量小，由于生产甲醇生成本优势不明显，选择此工艺是一个不错的选择。
五、生产技术成熟。中科院理化技术研究所是国内最早从事天然气液化的，上世纪90年代就研制了成功了中国最早的液化天然气装置，最近先后完成中国第一套国产泰安深燃15万标方/天LNG装置，2007年晋城含氧煤层气液化装置。在液化、精馏分离方面有成熟的经验。目前由中国科学院理化技术研究所总承办的太工天成焦炉气综合利用项目80万方/天焦炉气液化项目已经进入施工阶段，预计2009年5月份投产。
焦炉气制取L NG联产氢气工艺路线如下图
从焦化厂出来的焦炉气压力比较低，经过升压预处理脱去苯、萘等杂质后，进一步升压至2.6MPa后进入净化工序，脱去焦炉气中的H2S、CO2、芳香烃等杂质后，进入膜提氢分离出焦炉气中的氢气，进入氢气动力锅炉，为全厂提供动力和热力，多余氢气可以生产液氢，也可以输送到其他装置作为原料气。膜分离产生的非渗透气富含甲烷和少量的氢气和氮气进入液化工序，将温度降至-170℃，然后进入精馏工序，塔底产生LNG产品进入储存工序，塔顶产生的氮氢气则作为焦炉气净化部分再生气对净化部分的分子筛进行再生，完成再生任务后可以汇入焦化厂的燃气管网为焦炉提供热量。
对于大型炼焦企业焦炉气生产量较大，如果采用上述的制LNG联产氢气工艺路线，氢气将产生过多富余，浪费较大，如果想实现工业化必须完成富余氢气的综合利用，中科院理化所经过反复的研究和和工艺方案的对比，开发出了适合于大型焦化企业利用焦炉气提取甲烷生产LNG工艺技术；将焦炉产生的焦炉气通过变压吸附技术对H2和CO进行脱除后以一定比例回焦炉作为燃料燃烧，焦炉热量不足可用少量焦炉气补充；这样就既提高了LNG的产量，而且很好解决了多余氢气和一氧化碳综合利用问题。并将此技术方案和其它两种综合利用方案进行了对比。
方案一、小部分焦炉气回炉燃烧，剩余大部分提取甲烷，多于的氢气和焦炉气中CO、CO2合成甲醇（下称LNG+甲醇）
方案二、小部分回炉燃烧，多余氢气与CO进行甲烷化后生成甲烷后生产LNG。（下称甲烷化生产LNG）
方案三、全部焦炉气提取甲烷生产LNG，多余的氢气和一氧化碳回焦炉用，不足部分由焦炉气补充。 |
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发表于 2009-5-28 06:56:44
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