焦?fàn)t煤氣制天然氣工藝

焦?fàn)t煤氣制天然氣工藝天然氣分廠全貌

焦?fàn)t氣制天然氣概述為了響應(yīng)國家政策，提升本企業(yè)的市場競爭力，抵御市場風(fēng)險。我公司擬定在焦化廠煉焦時的副產(chǎn)品焦?fàn)t煤氣為原料生產(chǎn)天然氣。公司現(xiàn)有2×96萬噸/年焦?fàn)t，副產(chǎn)煤氣量為30000Nm3/h，本項(xiàng)目采用XX化工研究院甲烷化技術(shù)將焦?fàn)t煤氣中的CO、CO2轉(zhuǎn)化為CH4，年產(chǎn)12000萬（標(biāo)）立方米天然氣。整個裝置分為焦?fàn)t煤氣儲存與焦?fàn)t氣壓縮、焦?fàn)t煤氣凈化、甲烷化、膜分離與天然氣壓縮四個工序，利用了原甲醇部分裝置。本項(xiàng)目具有投資少、見效快、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的企業(yè)效益和社會效益。天然氣系統(tǒng)工藝流程介紹本裝置有:焦?fàn)t氣凈化：濕法脫硫、氣柜、焦?fàn)t氣壓縮、脫萘、干法脫硫、超級精脫硫等工序。焦?fàn)t氣甲烷化：甲烷化、二氧化碳補(bǔ)碳、天然氣壓縮、膜分離。公用工程：循環(huán)水、制氮、脫鹽水、水泵房、空壓站、35KV變電所等裝置。濕法脫硫工藝流程說明一、

煤氣流程：自焦化廠洗脫苯工段來的32℃左右的焦?fàn)t煤氣進(jìn)入串聯(lián)的1#、2#脫硫塔，經(jīng)脫硫塔自下而上與頂部噴淋的脫硫液逆流接觸進(jìn)行化學(xué)吸收過程，將煤氣中的H2S吸收在脫硫液中。經(jīng)脫硫后出口煤氣中的H2S含量達(dá)到20mg/m3以下送后工序。二、溶液流程：從1#、2#脫硫塔中吸收了H2S的脫硫液經(jīng)脫硫塔液封槽分別流至1#、2#溶液循環(huán)槽，經(jīng)加入催化劑、Na2CO3后的溶液用泵分別抽送至1#、2#再生塔，塔底鼓入空氣將溶液氧化再生，再生后的貧液自流至1#、2#脫硫塔頂循環(huán)噴淋。再生塔頂產(chǎn)生的硫泡沫由再生塔上部擴(kuò)大部分流至泡沫槽，經(jīng)攪拌均勻后自流至離心機(jī)生產(chǎn)硫膏。三、脫硫液的

配制：在生產(chǎn)過程中為保證脫硫液能滿足工藝需要應(yīng)及時補(bǔ)充催化劑PDS、Na2CO3，根據(jù)脫硫溶液中催化劑PDS、Na2CO3的含量，將配制好的催化劑溶液、堿液根據(jù)工藝需要用泵抽入循環(huán)槽。脫硫液要求：PH值8.5~9.1、副鹽含量<250g/L、總堿度20-35g/L、PDS含量15g/L-20g/L。濕法脫硫設(shè)備參數(shù)序號名稱規(guī)格型號介質(zhì)壓力（MPa)溫度（℃）數(shù)量1脫硫塔Φ=6000H=37810PDS+栲膠脫硫液，焦?fàn)t煤氣~0.01735~4022再生塔Φ=4600/6000H=49460脫硫液，空氣，硫磺泡沫盛滿液時的液柱壓力35~4023溶液循環(huán)槽Φ=7510H=7900V=340m3PDS+栲膠脫硫液槽內(nèi)常壓25~3524事故槽Φ=7520H=7900V=340m3PDS+栲膠脫硫液槽內(nèi)常壓25~3525溶液循環(huán)泵DFCZ250-500CQ=850m3/minH=60m栲膠脫硫液30~4036臥式離心機(jī)TL450X4-N生產(chǎn)能力5~10m3/h轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速3200r/min轉(zhuǎn)鼓直徑450mm2濕法脫硫工藝參數(shù)序號工藝指標(biāo)/內(nèi)容1脫硫塔阻力小于1000Pa2煤氣入脫硫塔溫度小于35℃3入塔循環(huán)液溫度高于入塔煤氣3~5℃4溶液循環(huán)量650—850m3/h5循環(huán)泵出口壓力大于0.55MPa6再生塔壓縮空氣入口壓力大于0.5MPa7脫硫液PH值8.5-9.18循環(huán)液副鹽含量小于250g/L,最高不大于280g/L9循環(huán)液總堿度20-35g/L10循環(huán)液懸浮硫小于1.5g/L11煤氣入口H2S含量4-6g/L12焦油含量小于50mg/m3,出口H2S含量小于20mg/m313各電機(jī)溫度小于60℃氣柜設(shè)備參數(shù)低壓濕式螺旋上升氣柜規(guī)格型號：Φ=39200mmH=32675mm壓力：300mmH2O儲氣量：23000m3設(shè)備重量：548600Kg焦?fàn)t煤氣干基平均組成（vol%）成分H2COCO2CH4N2O2CmHn(C2～C4)焦?fàn)t煤氣59.10%8.30%3.90%23.10%3.50%0.40%1.70%焦?fàn)t煤氣雜質(zhì)指標(biāo)項(xiàng)目苯萘氨硫化氫有機(jī)硫焦油粉塵含量（mg/Nm3）≤100≤400≤50≤20≤250≤50≤5焦?fàn)t氣壓縮機(jī)、脫萘系統(tǒng)工藝流程說明氣柜來的焦?fàn)t煤氣壓力3000pa經(jīng)焦?fàn)t氣壓縮機(jī)一級壓縮后送至脫萘系統(tǒng)脫萘，萘含量≤50mg/Nm3，進(jìn)入二、三、四級壓縮至2.5Mpa送至干法凈化脫除焦?fàn)t煤氣中的硫。名稱單位一級二級三級四級吸氣壓力Mpa（A）0.0950.2550.5631.216排氣壓力Mpa（A）0.2550.5631.2162.6吸氣溫度℃40404040排氣溫度℃139118114112安全閥開啟壓力Mpa（C）0.260.651.232.8排氣量m3/min（入口狀態(tài)）3281165123Nm3/h14625146251462514625焦?fàn)t氣壓縮機(jī)工藝參數(shù)焦?fàn)t氣壓縮機(jī)設(shè)備參數(shù)名稱規(guī)格型號介質(zhì)壓力(MPa)數(shù)量焦?fàn)t氣壓縮機(jī)主機(jī)6M25-328/25Q=330m3/min焦?fàn)t煤氣排氣：2.53焦?fàn)t氣壓縮機(jī)電機(jī)TK2700-16/2150N=375r/minP=2700kW3脫萘系統(tǒng)工藝指標(biāo)設(shè)計(jì)壓力0.6Mpa工作壓力0.25Mpa設(shè)計(jì)溫度500c工作溫度500c工作介質(zhì)再生溫度焦?fàn)t氣200℃容積52.8m3直徑2600mm高度14090mm設(shè)備名稱設(shè)備直徑（mm）催化劑型號催化劑裝填量(m3）?25瓷球(m3）絲網(wǎng)數(shù)量（張）備注脫萘塔A2600TN—1型脫萘劑44.64.624單層填裝脫萘塔B2600TN—1型脫萘劑44.64.624單層填裝脫萘系統(tǒng)催化劑裝填量精脫硫工藝流程說明來自焦?fàn)t氣壓縮的壓力為2.5MPa、溫度40℃、氣量為30000Nm3/h（29250Nm3/h），進(jìn)入2臺過濾器，過濾氣體中殘余的焦油霧滴，并經(jīng)預(yù)脫硫槽脫除無機(jī)硫之后送至烷化工段原料氣加熱器提溫至320℃左右。經(jīng)原料氣換熱器提溫后的氣體返回精脫硫裝置經(jīng)一級加氫預(yù)轉(zhuǎn)化器和一級加氫轉(zhuǎn)化器，氣體中的有機(jī)硫大部分在此轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫，另外氣體中的氧氣也在此與氫氣反應(yīng)生成水，不飽和烴加氫飽和。加氫轉(zhuǎn)化后的氣體進(jìn)入3臺中溫脫硫槽，脫去絕大部分無機(jī)硫，出口氣體總硫含量約30mg/Nm3，之后進(jìn)入二級加氫轉(zhuǎn)化器進(jìn)一步加氫轉(zhuǎn)化，將剩余有機(jī)硫加氫轉(zhuǎn)化為無機(jī)硫，再經(jīng)過2臺中溫氧化鋅脫硫槽，使氣體中總硫含量小于0.1ppm。出氧化鋅脫硫槽的氣體壓力為2.3MPa，溫度約為380℃送往超級脫硫，脫硫至40ppb以下。序號名稱位號規(guī)格型號介質(zhì)壓力(MPa)溫度(℃）單重（kg）數(shù)量1一級加氫預(yù)轉(zhuǎn)化器D61201φ=1900H=7360V=16.4m3焦?fàn)t氣設(shè)計(jì)2.75最高2.5設(shè)計(jì)3001783012一級加氫轉(zhuǎn)化器D61202φ=2300H=13990V=57.6m3焦?fàn)t氣設(shè)計(jì)2.75最高2.5設(shè)計(jì)3004538013中溫脫硫槽D61203ABCφ=2900H=15760V=100m3焦?fàn)t氣設(shè)計(jì)2.72最高2.47設(shè)計(jì)3007278034氧化鋅脫硫槽D61204ABφ=1900H=9359V=24m3焦?fàn)t氣設(shè)計(jì)2.64最高2.4設(shè)計(jì)3002249025二級加氫轉(zhuǎn)化器D61205φ=1900H=13160V=38.4m3焦?fàn)t氣設(shè)計(jì)2.66最高2.42設(shè)計(jì)3003359016預(yù)脫硫槽D61206φ=2600H=11680V=50.2m3焦?fàn)t氣設(shè)計(jì)2.75最高2.5設(shè)計(jì)2602640017過濾器F61201ABφ=2600H=11680V=50.2m3焦?fàn)t氣設(shè)計(jì)2.75最高2.5設(shè)計(jì)2602615028升溫爐B61201φ=3210H=21220A=73㎡管內(nèi)焦?fàn)t氣或氮?dú)猓?.0MPa40～460234601精脫硫設(shè)備參數(shù)序號填裝設(shè)備裝填物料名稱重量/噸體積/m3比重設(shè)備規(guī)格設(shè)備數(shù)量/臺備注1?50耐火球33.8324.171.4實(shí)用2?25耐火球18.6813.341.4實(shí)用3氧化鋅脫硫槽T305型氧化鋅脫硫劑22221內(nèi)徑1900mmH=9160mm24氧化鐵脫硫槽T305型氧化鋅脫硫劑1651651內(nèi)徑2900mmH=15570mm35氧化鋅脫硫槽T408型脫氯劑2.483.10.8內(nèi)徑1900mmH=9160mm26一級加氫轉(zhuǎn)化器JT-8型加氫催化劑1830.50.59內(nèi)徑2300mmH=13990mm17一級加氫預(yù)轉(zhuǎn)化器JT-8型加氫催化劑3.66.10.59內(nèi)徑1900mmH=7360mm18二級加氫轉(zhuǎn)化器JT-1型水煤氣加氫催化劑10.9816.30.675內(nèi)徑1900mmH=13160mm19過濾器W306型高效脫油劑40.5662.40.65內(nèi)徑2600mmH=11680mm210預(yù)脫硫槽W102型活性炭脫硫劑20.2831.20.65內(nèi)徑2600mmH=11680mm1精脫硫催化劑裝填量烷化工藝流程說明來自超級精脫硫的壓力2.3MPa、溫度380℃、總硫含量40PPb的焦?fàn)t氣進(jìn)入三段烷化加熱器與二段分離器出口氣體進(jìn)行換熱至約248℃，進(jìn)入一段烷化塔進(jìn)行烷化反應(yīng)，反應(yīng)后出塔氣體溫度約654℃，進(jìn)入一段烷化廢鍋降溫至約260℃，進(jìn)入氣體混合器與補(bǔ)碳裝置來的二氧化碳?xì)怏w混合后的氣體溫度約250℃進(jìn)入二段烷化反應(yīng)器，反應(yīng)后的氣體溫度約611℃經(jīng)廢熱鍋爐冷卻至約250℃進(jìn)入原料氣加熱器，降溫至約145℃進(jìn)入二段省煤器降溫至約110℃，再經(jīng)二段水冷器降溫至約90℃進(jìn)入二段氣水分離器分離出氣體中的冷凝水，進(jìn)入三段加熱器加熱后進(jìn)入三段烷化反應(yīng)器使天然氣中的一氧化碳、二氧化碳進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，三段烷化反應(yīng)后的氣體溫度為約356℃，經(jīng)三段省煤器、脫鹽水預(yù)熱器、分離器、三段分離器、緩沖器分離氣體中的水分后送至天然氣壓縮機(jī)。二段分離器、三段分離器分離的工藝?yán)淠航?jīng)汽提塔經(jīng)二氧化碳蒸發(fā)器后送至循環(huán)水系統(tǒng)或除鹽水系統(tǒng)，作為補(bǔ)水。蒸汽系統(tǒng)是利用烷化系統(tǒng)的反應(yīng)熱副產(chǎn)2.5Mpa中壓蒸汽，除部分自用外其余蒸汽經(jīng)減壓送至0.7Mpa蒸汽管網(wǎng)。甲烷化設(shè)備參數(shù)烷化工藝指標(biāo)參數(shù)序號指標(biāo)名稱指標(biāo)備注1超級精脫硫塔入口溫度380～400℃以廠、車間下達(dá)的指標(biāo)為準(zhǔn)2還原加熱器入口溫度350℃3一段反應(yīng)器觸媒層上部溫度654℃4一段反應(yīng)器觸媒層下部溫度654℃

5二段反應(yīng)器入口溫度250℃

6二段反應(yīng)器上部溫度611℃

7二段反應(yīng)器中部溫度611℃

8二段反應(yīng)器下部溫度611℃

9一段甲烷反應(yīng)器外殼表面溫度654℃

10二段甲烷化反應(yīng)器外殼表面溫度611℃

11三段甲烷化反應(yīng)器入口溫度250℃

12三段反應(yīng)器上層觸媒上部溫度356℃

13三段反應(yīng)器上層觸媒下部溫度356℃

14三段反應(yīng)器下層觸媒上部溫度356℃

15三段反應(yīng)器下層觸媒下部溫度356℃

16三段水分離器出口氣溫度50℃

17一段甲烷化入口壓力2.3Mpa

18三段水分離器出口壓力2.3Mpa

19一、二段汽包壓力2.5Mpa

20廢水泵出口壓力0.4Mpa

21汽包液位四分之三甲烷化系統(tǒng)入口氣體組成進(jìn)口氣量：29880Nm3/h補(bǔ)加CO2：1185Nm3/h序號組分名稱Nm3/hV%Kg/h1H21656055.414782CO23407.829253CO29603.218854O20005CH4783026.255926N210503.513127H2O2400.081938CnHm900314469合計(jì)2988014831甲烷化系統(tǒng)出口氣體組成進(jìn)口氣量：15270Nm3/h排水：5738Nm3/h序號組分名稱Nm3/hV%Kg/h1H21000.658.92CO一一03CO2100.06519.64O20005CH41410592.37100756N210506.8813127H2O50.03348CnHm0009合計(jì)1527011419.5序號設(shè)備名稱設(shè)備直徑（mm）催化劑型號催化劑裝填量（m3）?25瓷球（m3）?15瓷球（m3）絲網(wǎng)數(shù)量（張）備注1一段烷化塔1600鎳系烷化劑2.96.280.54單層填裝2二段烷化塔1400鎳系烷化劑4.772.140.24單層填裝3三段烷化塔1400鎳系烷化劑6.11.64單層填裝4超級精脫硫塔2300T325型脫硫劑29.15.50.878兩層填裝烷化系統(tǒng)催化劑裝填量低溫液體co2工藝流程說明二氧化碳儲罐中的液態(tài)二氧化碳經(jīng)泵加壓至2.5Mpa后，進(jìn)入二氧化碳汽化器，經(jīng)汽化器后的二氧化變成氣態(tài)，進(jìn)入緩沖罐穩(wěn)壓后按一定的流量補(bǔ)入二段甲烷反應(yīng)器。co2系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)序號設(shè)備名稱設(shè)備主要參數(shù)1co2泵SBP1000-3000/267.5KWQ=1000-3000L/h吸入壓力1.38-2.4MPa最大排出壓力2.6MPa2液態(tài)co2儲罐殼程管程設(shè)計(jì)壓力2.35MPa-0.1MPa工作壓力2.2MPa真空耐壓試驗(yàn)壓力2.7MPa0.2MPa設(shè)計(jì)溫度-40℃50℃3co2穩(wěn)壓罐Φ=1200×2200V=3m3工作壓力2.6MPa耐壓試驗(yàn)壓力3.4MPa設(shè)計(jì)溫度50℃4加熱器Φ=400×4500F=35㎡介質(zhì)管程：循環(huán)水殼程：co2天然氣壓縮機(jī)工藝流程說明來自烷化系統(tǒng)壓力1.5Mpa—1.7MPa、溫度為50℃的烷化氣，經(jīng)高效過濾器進(jìn)入兩個進(jìn)氣緩沖罐經(jīng)緩沖后進(jìn)入天然氣壓縮機(jī)進(jìn)行增壓，增壓后進(jìn)入兩個出口緩沖罐經(jīng)緩沖后進(jìn)入風(fēng)冷器，冷卻后的氣體溫度為40℃，壓力為4.0Mpa后送往膜分離崗位。天然氣壓縮機(jī)設(shè)備參數(shù)1產(chǎn)品型號M-22.26/（15-17）-402型式水平對稱平衡式3轉(zhuǎn)速993r/m4壓縮級數(shù)一級5設(shè)備對壓縮介質(zhì)的要求H2S含量小于15ppm

6進(jìn)氣壓力（表壓）1.5~1.7Mpa7終極排氣壓力（表壓）4Mpa8處理量15680~18200Nm3/h