焦炉煤气甲烷化制LNG
焦炉煤气甲烷化制LNG（或CNG）技术
LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然气的英文缩写。
天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，主要成分由甲烷组成。
LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。
天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。
天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将LNG列为首选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。
液化天然气正以每年约12%的高速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。
近年来全球LNG的生产和贸易日趋活跃，LNG已成为稀缺清洁资源，正在成为世界油气工业新的热点。
利用剩余焦炉煤气生产LNG，既有效解决了焦炉尾气的排放问题，又具有十分可观的经济效益和社会效益。
工艺流程简述
来自焦化厂经过预净化处理的焦炉气，仍然含有微量焦油、苯、萘、氨、
氰化氢、Cl-、H
2S、不饱和烯烃、噻吩、硫醚、硫醇、COS和CS
2
等有机硫。
原料气首先加压预热后脱氯后，之后经过两段加氢转化，将有机硫转化无机硫，并经过两段脱硫净化后，进入甲烷化工序。
在此将大部分CO、CO
2
与氢气经过甲烷化反应生成甲烷。
甲烷化反应是强放热反应，通过副产中压蒸汽的方式移出反应热并回收。
由于焦炉煤气中氢含量较高，甲烷化反应后还有
较多剩余氢气，可补加适量CO或CO
2，以增加LNG产量；也可分离出H
2
，作
为副产品销售或建加氢项目。
最终甲烷化后的混合产品气体，经除水脱碳等净化后进入低温液化工序，制取产品LNG。
焦炉煤气制LNG流程框图
经济效益和社会效益
根据焦炉煤气成份的差异，生产1吨LNG（CH4含量～96%）消耗焦炉气
资源补充，则焦炉气消耗量大幅下降；约3800～4500Nm3，如有其它CO、CO
2
出售。
以无补充气计，每生产1吨LNG的生产成本若无补充气，则可副产H
2
约3000元左右，按LNG售价4000元/吨计，经济效益相当可观。
利用焦炉煤气生产LNG（或CNG），将为焦炉尾气的综合治理和利用作出示范，变废为宝，使环境、经济和社会效益得以协调和统一，实现循环经济，使我国的焦炭业能够持续和高效的发展。
另外，还可以增加工厂产品种类，提高经济实力和竞争能力，向地方财政多上交利税，推动地区经济的发展。
同时为国内LNG产品多出口创汇做出贡献。
焦炉煤气甲烷化制SNG、CNGLNG技术开发
焦炉煤气甲烷化制SNG、CNG/LNG技术开发张新波，李泽军，杨宽辉（西南化工研究设计院，工业排放气综合利用国家重点实验室，四川成都610225）摘要：利用焦炉煤气制合成天然气SNG、压缩天然气CNG和液化天然气LNG 是焦炉煤气利用的一个新领域。
讨论了利用焦炉煤气甲烷化制合成天然气SNG的不同工艺流程，比较了各种工艺流程的优缺点，并进行了经济评价。
结果表明，焦炉煤气甲烷化后制合成天然气工艺，并进一步加工生产压缩天然气和液化天然气原料利用率更高，环保效果更佳，且经济效益更优。
关键词：焦炉煤气；甲烷化；合成天然气；经济效益Abstract: The method of using of the coke-oven gas to made synthetic natural gas (SNG), compressed natural gas (CNG) and liquefied natural gas (LNG) is a new area. Discusses the different processes of using the coke-oven gas to make SNG, and compares the advantages and disadvantages of various technological, last make economic evaluation. The result indicated that technology of using the coke-oven gas to made synthetic natural gas, and further processes the production compressed natural gas and the liquefied natural gas raw material use factor is higher, the environmental protection effect is better, and the economic efficiency is more superior.Key word: coke oven gas; methanation; synthetic natural gas; economic effectiveness前言天然气是一种十分清洁的一次能源，但是目前天然气消费量占我国一次能源消费比例只有3~4%，所占比例远低于世界平均水平(25%)，也低于亚洲平均水平(8.8%)。
两种焦炉煤气制CNG／LNG工艺路线情况介绍
除 。脱 碳 后 的净 化 气 送 至 膜分 离 器 之 前 。先 经 精 脱 硫 进 一 步脱 硫 。膜 分 离 器 将 Ｈ’ 气 体 分 离 出来 。 来自化 工生 产 Ｔ作 。
第 ６期
张 亮 ：两 种 焦 炉 煤 气 制 Ｃ Ｎ Ｇ ／ Ｌ Ｎ Ｇ工 艺 路 线 情 况 介 绍
・ ３ １・
但 是 各套 装 置 净 化 后 气体 杂 质 质 量 分 数 大体 控 制
在 （ 焦油＋ 尘 ） ≤１ Ｉ ｘ ｇ ／ ｇ ，总 硫 ≤０ ． １ ｇ ／ ｇ ，萘 ≤ １ ０ ｐ ￣ ｇ ／ ｇ ， 氨 ≤Ｏ ． １ ｔ ｘ ｇ ／ ｇ ， 苯 一甲 苯 一 二 甲 苯 混 合 物 ≤１ ０ ｇ ／ ｇ指标 内 。
图 ３ 邯 郸 市 裕 泰 燃 气 有 限公 司 工 艺流 程
２ 总 结
各 套 装 置 尽 管 在 工 艺 流 程 方 面 有 些 的差 别 ．
对 比两 种 工 艺路 线 ．直 接 提 甲烷工 艺 技 术 简 单 可 靠 、 氢 气 副 产 量 较 高 ，但 是 甲烷 产 量 较 低 ．
于２ ０ １ ３年 １ １月 ２ ０ 日开 车成 功 该 项 目在 ７ ０ ％生 产 负荷 下 ．１ ｍ 。 Ｃ Ｎ Ｇ消 耗２ ． ４ ５ ｍ３ Ｃ Ｏ，电 Ｏ ． ７ ｋ Ｗ，
机 提 压 后 ，送 入 变 温 吸 附 ，脱 除 焦 油 、萘 ；再 经
压 缩 机进一 步 提压 后 ，送人 加 氢工 段转 化有 机 硫 ： 脱 除气 体 中的硫 化 氢 杂质 后 ，送 人 合成 工 段 ．进 行 甲烷 合 成反 应 ；反应 气 经 干 燥 、膜分 离 后 ，生 成Ｃ Ｎ Ｇ和富 氢气 。见 图 ３ 。
图 ２ 河 南京 宝新奥新能源有限公司工艺流程
焦炉煤气制LNG热潮背后的冷思考
焦炉煤气制LNG热潮背后的冷思考焦炉煤气是炼焦工业的副产品，蕴含巨大的经济价值，焦炉气制LNG不仅能够补充我国天然气不足，也带来了可观的经济效益。
近年来，多项焦炉气制LNG项目的签约、投运，标志着我国焦炉煤气高效利用时代已经来临。
焦炉煤气制LNG顺应能源清洁高效利用大势 目前我国是世界上最大的焦炭生产国。
据统计，当前全国约有焦化企业2000多家，其中2/3为独立焦化企业。
焦炉煤气是炼焦行业最主要的副产品之一，每炼一吨焦炭，可产生430m3左右的焦炉煤气，其中一半回炉助燃，另外约200m3焦炉煤气必须使用专门的装置进行回收。
焦炉煤气可用于城市煤气供应、发电、又可作为化工原料生产合成氨、甲醇等。
由于我国天然气工业的崛起，西气东输工程已经贯通，天然气已逐渐代替焦炉煤气管道气成为民用的主要燃料，焦炉煤气的城乡应用逐步萎缩；化工方面，当前我国焦炉煤气主要用于生产合成氨、甲醇等，然而随着大型合成氨、甲醇项目的陆续上马，我国甲醇、合成氨产能已然过剩，市场前景黯淡。
许多焦化厂炼焦产生的焦炉煤气不能全部利用消化，只能选择直接燃烧排放，这样不仅造成了大量的能源浪费，而且污染周边环境。
据计算，我国每年燃烧到大气中的焦炉煤气量，相当于国家“西气东输”设计年输气量的两倍以上。
在环保和经济效益的双重压力下，为符合国家对能源清洁高效利用的局势需求，焦化企业必需寻找新的利用途径，以解决大量富余的焦炉煤气问题。
产业进展“可圈可点” （1）技术已有突破 发达国家焦炉煤气产量很低，天然气产量和供应相对充足，故未见报道相关的焦炉煤气制天然气技术及研究。
国内从2006 年开始研究焦炉煤气制天然气技术，目前焦炉气制天然气工艺技术主要有两种，即以西南院“焦炉气甲烷化制备天然气”为代表的“甲烷化工艺”，和以中国科学院大连化学物理研究所（简称中科院大连化物所）“焦炉煤气联合净化分离制备天然气”为代表的“分离工艺”。
其中，甲烷化工艺又可进一步分为“不补碳甲烷化工艺”和“补碳甲烷化工艺”两种类型。
焦炉煤气制LNG的探讨
焦炉煤气制LNG的探讨摘要：社会主义市场经济的高度发展，离不开各种能源的支持，而液化天然气作为目前最重要的清洁能源之一，自然也发挥了不可替代的积极作用。
为了确保液化天然气的供应量，对液化天然气制备生产技术进行研究，并得出了一系列行之有效的技术措施。
而利用焦炉煤气液化制液化天然气的工艺，具有十分可观的应用价值，基于此，在简单介绍焦炉煤气与LNG的基础上，对焦炉煤气液化制LNG工艺及生产进行了研究。
关键词：焦炉；煤气；LNG；探讨前言：政府高度重视我国能源安全问题，近年来更是提出了发展清洁能源的新战略目标，而液化天然气作为最重要的清洁能源，依然得到了广泛的重视与关注。
焦炉煤气是炼焦工业的副产物，具有一定的应用价值，借助焦炉煤气液化制LNG、制甲醇等，已经是比较成熟的技术模式，在这种情况下，对焦炉煤气液化制LNG工艺及生产要点进行综合分析，具有一定的现实意义。
1、我国焦炉煤气制LNG的经济性分析据海关总署数据统计，2021年全年我国进口天然气12135.6万吨，其中LNG进口量7893万吨，占总量的65%。
2021年12月公布的《天然气发展十三五规划》中提出提升天然气在一次能源消费中的比例。
随着我国经济恢复以及煤改气、碳达峰等条件刺激，天然气的需求量也必然会增加。
国内天然气市场广阔的同时，利用焦炉煤气制液化天然气还有以下优势：（1）价格优势。
国内天然气田生产的LNG需要远距离供给内地用户，而焦化行业可以就近供给用户，减少运输成本。
LNG进口价本约5000元/吨，而焦炉煤气制LNG成本约3000元/吨。
（2）能量利用率高。
焦炉煤气制LNG能量利用率在63%～75%，高于焦炉煤气制甲醇。
（3）技术成熟。
焦炉煤气制LNG有2套成型工艺：①直接液化分离氢气提纯制LNG。
②甲烷化合成后液化制LNG。
这2套工艺已完成工业化。
（4）催化剂已能国产。
焦炉煤气制LNG工艺最主要的是甲烷化催化剂，国外有丹麦托普索、英国戴维。
焦炉煤气制LNG的探讨
焦炉煤气制LNG的探讨摘要：LNG即液化天然气，其本身具有环保价值，且经济效益较好，近年来在社会的发展中得到广泛重视，并得到快速发展。
焦炉煤气是炼焦形成的副产品，每吨干煤大约会产生约四百立方米的焦炉煤气，而在科学技术的发展中，焦炉煤气可以用于制造液化天然气，提高其利用价值，进而提升焦化企业的综合收益；同时，能够达到环保要求。
故此，本文分析焦炉煤气制液化天然气的经济性和工艺流程。
关键词：焦炉煤气；LNG；工艺前言天然气是一种清洁型能源，且具有较高的附加价值，而我国的天然气资源不够丰富，影响其使用效率。
利用焦炉煤气制液化天然气为提高焦炉煤气的使用效率提供一条有效的途径，并且液化天然气的使用效率得到大幅度提升。
基于此，需要深入研究焦炉煤气制液化天然气工艺，推动技术进步和焦化产业发展的同时，减少焦炉煤气对环境的污染，并减少资源浪费。
1我国焦炉煤气制LNG的经济性分析详细分析焦炉煤气制液化天然气的成本，其中包含项目建设需要的费用、设备使用折旧费、原材料费用以及转化过程中使用的电费等，其生产成本低于液化天然气的市场价格。
利用焦炉煤气制造液化天然气具有较好的经济价值。
同时，经过转化将焦炉煤气制造为液化天然气，满足环保对焦化产业的需求，可有效减少焦化产业的环境污染处理费用，能够进一步提升焦炉煤气制液化天然气经济效益，进而提升焦化产业的经济效益。
使用焦炉煤气制液化天然气的过程中，需要考虑能量的使用效率，主要包括转化过程中的电能消耗、蒸汽回收利用效率以及焦炉煤气的使用效率等，与焦炉煤气用于生产其他能源相比具有优势，也有劣势，但是综合液化天然气清洁型能源的特点，使用焦炉煤气生产液化天然气具有较高的经济性。
同时，受到其环保特点的影响，利用焦炉煤气生产液化天然气的社会效益更好，更受到人们的欢迎。
因此，焦化行业可以结合自身的情况，选择将焦炉煤气转化为液化天然气。
2焦炉煤气制LNG的工艺流程2.1对焦炉煤气的压缩压缩是焦炉煤气制造液化天然气的关键环节，是其整个工艺流程的第一步。
LNG流程
LNG流程
经过粗脱萘的焦炉煤气，进入气柜缓冲，压力约20kPa，温度40℃的煤气进入焦炉煤气压缩机组，压缩到～2.3MPa 进入净化工段和变换脱碳工段。
经过精脱油脱萘、粗脱硫、脱苯脱氨、后一部分气体进入变换塔，将煤气中一氧化碳转化为二氧化碳，在进入脱碳塔用MDEA溶液吸收煤气中二氧化碳，在回到脱苯脱氨器后与另一股气体汇合。
然后依次通过脱汞、加氢转化、精脱硫、超精净化等单元。
经过净化和变换脱碳脱除煤气中油、萘、苯、氨、汞、硫和多余的碳后煤气送至甲烷化工段。
在甲烷化工段煤气中一氧化碳和二氧化碳分别与煤气中的氢气反应生成甲烷，经冷却后送出甲烷化工段。
甲烷化后的气体分2股，一部分进入深冷液化工序（下段详细介绍），另一部分通过富甲烷气压缩机压缩后，进入膜分离工序分离甲烷和富氢气，甲烷作为产品进入CNG压缩机，压缩到25Mpa，待售；富氢气回焦炉掺入回炉煤气中。
大部分甲烷化后气体，经过脱水后进入冷箱的换热器中冷却到-130℃，然后进入精馏塔中部，在精馏塔分馏作用下，塔釜得到含氮量≤2%的LNG，该LNG温度较高，因此再返回换热器过冷到-160℃，之后节流降压到0.015MPa，进入LNG 储罐；塔顶分馏出主要成分为氢、氮的气体，该气体节流降压到约0.2MPa后返流通过换热器复热到常温，之后作为分
子筛和变温吸附装置的再生气，最后进入燃料管网加以利用。
LNG项目总投资4.5亿元
投产以来，在正常生产时，LNG项目每小时生产蒸汽约12吨，全部用于本项目的生产中，
不外供应，不外购。
焦炉煤气制lng联产氨工艺流程
焦炉煤气制lng联产氨工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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我国焦炉煤气制LNG技术不断突破 达到国际领先地位
我国焦炉煤气制LNG技术不断突破达到国际领先地位甲烷化技术是焦炉煤气制LNG项目的核心技术，此技术一直垄断在丹麦托普索、英国戴维及德国鲁奇等公司手中，国内许多企业主要采用技术引进的方式进行焦炉煤气制LNG项目生产。
可喜的是，2011年我国焦炉煤气制天然气关键技术取得重大突破，攻克了合成气体的深度净化、转化和合成技术难题，高活性催化剂及甲烷合成反应器相继研发成功。
2013年1月10日世界上第一套大型炼焦煤气制LNG项目在内蒙古恒刊化工公司成功投产。
截至到2014年第一季度，我国投产的焦炉煤气制LNG项目11个，拟建或正在建设的焦炉煤气制LNG项目达20个。
焦炉煤气制LNG技术也不再完全依赖国际先进技术，目前市面上的技术主要来源有新奥新地能源工程技术公司、西南化工设计院、英国戴维和丹麦托普索。
国内至少有5家设计单位掌握此技术，打破国外企业垄断核心技术的局面。
焦炉煤气制天然气工艺流程
近几年，新奥新地能源陆续设计、承建了河南京宝、唐山古冶、黑龙江鹤岗、云南曲靖盛凯、唐钢气体等多套焦炉煤气制LNG装置。
西南化工设计院的焦炉煤气制LNG技术备受焦化企业青睐，先后与九江煤炭储运有限公司、山西阳光焦化、山西国新正泰等10多家企业合作焦炉煤气制LNG项目。
上海华西化工科技有限公司开发的等温甲烷化反应器工艺，流程短、能耗低、投资小，采用该工艺的LNG工厂已顺利投产，为解决日后国内焦炉煤气制LNG提供了一条新工艺。
焦炉煤气制LNG工业化应用-上海华西
焦炉煤气制LNG工业化应用上海华西化工科技有限公司余浩纪志愿摘要：介绍了一种流程短、能耗低、投资小的焦炉煤气甲烷化制LNG工业化工艺，并与其它甲烷化工艺进行对比。
该技术具有自主产权，国内采用该技术的LNG工厂已顺利投产。
关键词：焦炉煤气；甲烷化反应；工业化1、前言中国的独立焦化企业每年副产焦炉煤气约900亿m3，除了回炉加热自用、工业用燃料、发电及放散等之外，先前对焦炉煤气的综合利用主要是制作工业原料甲醇。
但国内甲醇产能过剩，而且焦炉煤气制甲醇技术复杂，投资较大。
近些年焦炉煤气制天然气(管输天然气、压缩天然气CNG、液化天然气LNG)备受关注，该技术能量利用效率高，工艺流程简单，市场前景看好，正逐渐成为焦炉煤气综合利用的具有较强竞争力的新领域之一。
近年来，国内多家设计和研究单位加大了焦炉煤气甲烷化制天然气技术的工业化、商业化，目前已有多地处于规划、拟建或在建阶段，也有工厂投产运行。
2、焦炉煤气甲烷化制LNG工业化应用及工艺路线上海华西化工科技有限公司（以下简称上海华西）开发并总承包的日处理量为20.4万Nm3焦炉煤气和3.6万 Nm3高炉煤气的低温甲烷化制LNG工业化装置，2012年下半年在曲靖市麒麟气体能源有限公司成功投运。
装置从焦炉煤气预处理、脱硫、甲烷化到干燥的全流程由上海华西自主设计，液化部分采用国内MRC混合制冷技术。
该项目焦炉煤气制LNG工艺流程示意图如图1所示：如图 1 所示，装置主要分为压缩、预处理、脱硫、甲烷化、干燥、液化等几个单元。
1）压缩单元压力为~10KPa.G焦炉煤气和高炉煤气经压缩机加压到0.2~0.6MPa.G后送入预处理单元，除去萘、焦油、苯等杂质后返回压缩机加压至1.6~3.0MPa.G后送至后续脱硫单元。
图1. 焦炉煤气制LNG工艺流程示意图2）预处理单元装置采用的预处理工艺流程简短，催化剂寿命长、性能高。
有效脱除了焦炉煤气中的苯、萘、氨、焦油等常见复杂杂质，保护后续脱硫、甲烷化催化剂和冷箱。
焦炉煤气甲烷化合成LNG工艺流程
焦炉煤气甲烷化合成LNG工艺流程简介2013年12月11日内容摘要：国内方面开展工作的有西南化工设计院、大连凯特利催化剂工程有限公司、新地能源工程技术有限公司、武汉科林精细化工有限公司、上海华西化工科技有限公司等。
甲烷化合成LNG主要含有三大工艺流程，净化分离、甲烷化和深冷液化，其中甲烷化过程是技术的关键。
焦炉煤气制LNG工艺流程1、净化分离内容选自产业信息网发布的《2012-2016年中国焦炉气（焦炉煤气）市场分析与未来前景研究报告》主要采用干法和湿法，取出硫铵氯苯、焦油、精脱硫，获得下一步化学反应的标准化原料。
净化分离包括原料气压缩、预处理、二次升压、有机硫水解、精脱硫等几个工序。
焦炉煤气中含有焦油、苯、不饱和烯烃以及硫等杂质，焦炉煤气中的不饱和烯烃会在后续的焦炉煤气甲烷化反应中分解析碳而影响催化剂活性，由是无机硫和有机硫组成的混合硫化物也是甲烷化催化剂的毒物，会导致甲烷化催化剂永久性中毒失去活性，因此必须在净化分离阶段严格控制、脱除彻底。
经过精脱硫之后焦炉煤气中混合硫的含量将被脱除至0.1ppm。
2、甲烷化通过一氧化碳和二氧化碳与氢气的化学反应得到CH4。
甲烷化的过程是一个强放热的过程，反应温度为250℃-600℃，因此过程中控制反应温度和回收反应热量是整个工序的关键，否则容易引发爆炸等安全事故。
同时，甲烷化过程中的催化剂至关重要，一方面催化剂的优劣关系到转换率高低，影响甲烷产量；另一方面高温环境对甲烷的耐热性能提出了较高的要求。
目前甲烷化技术国外代表性的工艺技术有丹麦托普索甲烷化、英国戴维甲烷化。
国内方面开展工作的有西南化工设计院、大连凯特利催化剂工程有限公司、新地能源工程技术有限公司、武汉科林精细化工有限公司、上海华西化工科技有限公司等。
3、深冷液化把气体深冷至-162度，压缩625倍，获得液态天然气（LNG），技术相对简单和成熟。