焦炉煤气制液化天然气项目 工艺技术方案简介
新地能源工程技术有限公司 2011.06.26
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 V% CH4 26.3 H2 57.1 CO 7.7 CO2 2.7 N2 3.2 O2 0.5 C2H6 0.75 C2H4 1.75 ∑ 100
％
％ 万元 ％
20.45
15.84 18330.95 15.94
19
20
项目资本金净利润率
盈亏平衡点
％
％
36.02
48.47
11
谢谢！
12
4
4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.3 6 7
动力消耗
一次水 电 “三废”排放量 废水 废气 废渣 工厂用地面积 工厂建筑面积
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 8 指 生产装置设备 标 名 称 单位 台 数量 86 备 注
9
10 11
能源消耗指标
总定员 总投资 其中：建设投资 流动资金
5
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
6
四、消耗定额
序号 名称及规格 主要原辅材料 单位 消耗定额 (每kNm3产品气)
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：
2
（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2.8 MPaG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。
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；
乙烯丙烷异戊烷制冷剂
kg
kg
0.04
3.48
7
四、消耗定额
序号
公用工程
名称及规格
单位
消耗定额 (每kNm3产品气)
1
3.82MPa过热蒸汽 4.3MPa饱和蒸汽
t t kWh kWh
1.68 -1.15 82.5 531
2
电 380V 电 10kV
3
冷却循环水 （Δt=10℃）
t
390
8
五、节能效果分析
9
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 1 1.1 2 3 3.1 3.2 设计规模 LNG（CH4含量≥99.0％mol） 年操作时数 原材料及辅助材料消耗 焦炉气 催化剂（专用） ×104Nm3/a t/a m3/h ×104kWh/a t/h m3/h t/a m2 m2 24,000 1251.04 133 5742.49 39.38 51277 1182.1 79614.2 11298.8 废催化剂 最大量 ×104Nm3/a h 9487.2 8000 指 标 名 称 单位 数量 备 注
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。
MJ/ Nm3
人 万元 万元 万元 万元/年 万元/年 年
56.15
90 37016.18 35255.86 901.14 23172.28 17768.02 6.64
12 13 14
年均营业收入 年均总成本费用 税后投资回收期
15
16 17 18
项目投资税前内部收益率
项目投资税后内部收益率 项目投资税前财务净现值 总投资收益率
1
炭脱硫剂 铁锰脱硫剂
Nm3
kg kg kg
2664
3.85 4.26 3.36
5
6 7 8 9
氧化锌脱硫剂
JT-8型加氢剂 JT-1型加氢催化剂 高温甲烷化催化剂 中温甲烷化催化剂
kg
kg kg kg kg
0.49
0.43 0.08 0.09 0.04
10
11
分子筛
3
二、工艺流程框图
压缩工段
焦炉气
脱硫工段
原料气压缩
脱焦油脱萘
粗脱硫
合成气压缩
精脱硫
二级加氢
中温脱硫
一级加氢
预加氢
预脱硫
尾气
合成反应器
废热锅炉
中压蒸汽
换热器
脱盐水
预冷净化
深冷分离
液化工段
合成工段
LNG
4
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；